以光伏发电为主的分布式电源在用户侧配电系统中的应用,传统单纯的低压配电用户演变为兼发电与用电为一体的低压配电单元,IEC/TC8 技术委员会将其定义为产消 户,为保证这类配电单元的电气安全,IEC/TC64技术委员会在2012年10月组建了PT8-2项目组, 研究编制用于产消式电气装置安全标准。并于2018年10月发布了IEC60364-8-2标准。主要明确了本地能源生产及存储在内的各类低压电气装置中的相关基本概念和结构,制定了设计、安装及验证的额外要求、措施与建议。旨在促进可再生能源的本地接入,推动主动能源管理系统的发展。
图1 产消式低压电气装置基本架构
为推动本地可再生能源管理从并网模式向离网模式的过渡,在IEC60364-8-82标准发布的同时,与IEC/TC8技术委员会共同成立了联合工作组JWG44,从与公共电网互动角度进一步完善产消式电气装置安全标准。并于2022年10月发布了新版IEC60364-8-82标准。新版标准最大的特点在于明确了产消式电气装置与公共电网间的联络型 式及基本安全要求。
图2 可孤岛运行的产消式低压电气装置基本架构
图3 通过隔离互联变换器连接到配电网的直流PEI
采用通过隔离互联转 换器连接到配电网的直流电气装置可设独立的直流接地型 式,但也要针对公共配电网断电出现的孤岛现象进行有针对地设计。这首先需要考虑在孤岛运行状态下的交流电气设备供电,采取相应的孤岛 时的系统接地转换设计。
图4 含有隔离直流配电系统的可孤岛运行的PEI基本架构
IEC JWG44联合工作组从电击防护、过流防护、过电压及EMC等角度综合研判后,推荐了TN-S和IT两种接地型 式:
IT接地型 式:
TN-S接地型 式
-关注根据不同类型本地电源的有效保护;
-围绕孤岛模式下的安全确定PEI的类型是装置设计的关键;
-强烈建议将各类本地电源保护控制集中到主配电板上,以简化保护、控制和管理;
-确保PEI有效运行所需的EEMS是必不可少的。
图5 电能管理系统在PEI中的作用
-直流系统使用的连接两个不同电力系统的新型转换器设备;
-用于电击防护的直流剩余电流保护器;
-用于直流系统电弧故障保护器;
-用于直流分配系统保护的半导体断路器。
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图文丨胡宏宇
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