光伏电站接入配电网有哪些要求
分布式光伏接入电网的要求
1、接入电压等级建议分布式电源并网电压等级可根据装机容量进行初步选择,参考标准如下:
表1:不同规模接入电压等级参考表
最终并网电压等级应根据电网条件,通过技术经济比选论证确定。若高低两级电压均具备接入条件,优先采用低电压等级接入。
2、电网给予分布式光伏的简化政策
(1)分布式光伏发电项目可以专线或T 接方式接入系统。
(2)380 V、10 kV接入的分布式光伏发电可采用无线公网通信方式(光纤到户的可采用光纤通信方式),但应采取信息安全防护措施
(3)分布式光伏发电项目送出线路的继电保护不要求双重配置,可不配置光纤纵差保护。
(4)分布式光伏发电项目调度自动化及电能量采集信息接入:380 V、10 kV接入的分布式光伏发电项目,暂只需上传电流、电压和发电量信息,条件具备时,预留上传并网点开关状态能力。
(5)分布式光伏发电项目应在并网点设置易操作、可闭锁、且具有明显断开点的并网开断设备。
(6)10 kV及以下接入用户侧电源项目,不要求具备低电压穿越能力。
光伏发电并网就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性,可以根据需要并入或退出电网,还具有备用电源的功能,当电网因故停电时可紧急供电,带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑。不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能,一般安装在较大型的系统上。
光伏发电并网:太阳产生的直流电转换成交流电之后接入公共电网。
原理:
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属原子内部的库仑力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。
硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,电流便从P型一边流向N型一边,形成电流。
光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件,利用半导体材料的电子学特性,当太阳光照射在半导体PN结上,由于P-N结势垒区产生了较强的内建静电场,因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子和空穴。
在内建静电场的作用下,各自向相反方向运动,离开势垒区,结果使P区电势升高,N区电势降低,从而在外电路中产生电压和电流,将光能转化成电能。
太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类
一类是并网发电系统
即和公用电网通过标准接口相连接,像一个小型的发电厂
另一类是独立式发电系统
即在自己的闭路系统内部形成电路。
并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电,经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。
而独立式发电系统光伏数组首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载,并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池。
首先,在这三种并网模式中选择其中一种,那么就需要根据自身的实际情况来进行选择了:比如说像普通家庭住户,大多数的人都选择自发自用余电上网的模式,这也是现在分布式光伏发电站中所用比例占最高的一种选择方式。
这种模式的好处,是光伏电站发出来的电优先给自己家里面供电使用,然后用不掉多余的电直接自动并入到电网里面,这样的话就避免了浪费,还能赚钱。这种模式是比较适合普通家庭用户选择的,也是非常经济实惠,因为不用额外花钱买电池来储存电量。
2.1、光伏发电站根据是否并网分类
光伏发电站根据是否并网分为:离网光伏发电系统 ; 并网光伏发电系统 。
离网光伏发电系统适用没有并网或并网电力不稳定的地区,离网光伏系统通常由太阳能组件、控制器、逆变器、蓄电池组和支架系统组成。他们产生直流电源可直接通过白天发电储存在蓄电池组中,用于在夜间或在多云或下雨的日子提供电力。离网电站的规模和应用形式各异,系统规模跨度很大,小到0.3~2W的太阳能庭院灯,大到kW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。
并网光伏发电系统可以将太阳能电池阵列输出的直流电转化为与电网电压同幅、同频、同相的交流电,并实现与电网连接并向电网输送电能。这种发电系统的灵活性在于,在日照较强时,光伏发电系统在给交流负载供电的同时将多余的电能送入电网;而当日照不足,即太阳能电池阵列不能为负载提供足够电能时,又可从电网索取电能为负载供电。并网电站又分为集中式地面电站 :集中安装在地面区域的光伏电站, 一般采用高压、特高压并网。分布式屋顶电站:组件安装在屋顶的光伏电站,多数为380V电压并网, 自发自用。光伏大棚:光伏电站与农业大棚相结合,一般采用高压并网。
2.2、光伏发电站按安装容量分类
光伏发电系统按安装容量可分为下列三种系统:
小型光伏发电系统安装容量小于或等于1MWp;中型光伏发电系统安装容量大于lMWp和小于或等于30MWp;大型光伏发电系统安装容量大于30MWp。
大中型集中式地面光伏电站的基本特点是:光伏电站安装整体容量大, 占地面积广阔; 很多电站是建设在偏僻的人烟稀少的地方,光伏电站土建工程量较大; 为了光伏电站正常运行与维护, 光伏电站需要专业人员驻守维护,相应的附属设施较多。 大中型集中式地面光伏电站通常由太阳能光伏组件方阵、 光伏逆变/光伏电气系统和光伏电站并网接入系统等三大部分组成。大中型集中式地面光伏电站的基本器件与设备包括:光伏方阵、 光伏方阵地基/基础/支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、 交流配电柜、 高压柜(进线柜、出线柜) 、计量柜、 电能监测仪、 升压变压器、消防配套设施等设备,另外还有电站监控装置和环境监测装置等。
分布式发电(Distributed Generation,简称DG), 通常是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦(也有的建议限制在30~50兆瓦以下)的小型模块化、分散式、 布置在用电用户附近的高效、可靠的发电单元。分布式 屋顶并 网光伏电站基本组成通常包括如下几个部分:与 建筑屋面结合的基础、 光伏方阵光伏方阵支架安装形式、光伏组件方阵布局、光伏直流/交流电气 结构、 并网接入部分等。大部分分布式光伏电 站与集中式光伏电站相比安装容量偏小 、接入电压等级较低,接近负荷,对电网影响小等特点,可以应用在大中型工业 厂房、公 共建筑以及居民屋顶等建筑上。
光伏农业科技大棚是一种与农业生产相结合, 棚顶太阳能发电、 棚内发展农业生产的新型光伏系统工程,是现代农业发展的一种新模式。 它通过建设棚顶光伏电力工程实现清洁能源发电,最终并入国家电网,同时在棚下将光伏科技与现代物理农业发展有机结合,发展现代物理高效农业,探索农作物生产安全高效新模式,有效地利用有限的资源、 空间, 提高单位土地经济效益。
2.3、根据并网光伏电站的接入电压等级分类
根据光伏电站接入电网的电压等级可分为小型、 中型和大型光伏电站。
小型光伏电站-通过380V电压等级接入电网的光伏电站。
中型光伏电站-通过10㎸~35kV电压等级接入电网的光伏电站。
大型光伏站-通过66㎸及以上电压等级接入电网的光伏电站。