(1))并網(wǎng)點(diǎn)與接入點(diǎn)定義
1)并網(wǎng)點(diǎn)。對(duì)于有升壓站的分布式電源,并網(wǎng)點(diǎn)為分布式電源升壓站中壓側(cè)母線或節(jié)點(diǎn),對(duì)于無(wú)升壓站的分布式電源,并網(wǎng)點(diǎn)為分布式電源的輸出匯總點(diǎn)。圖1中所示A1、B1點(diǎn)分別為分布式電源A、B的并網(wǎng)點(diǎn),C1點(diǎn)為常規(guī)電源C的并網(wǎng)點(diǎn)。
2)接入點(diǎn)。接入點(diǎn)是指電源接人電網(wǎng)的連接處,電網(wǎng)可是公共電網(wǎng),也可是用戶電網(wǎng)。如圖1所示,A2、B2點(diǎn)分別為分布式電源A、B的接人點(diǎn),C2為常規(guī)電源C的接人點(diǎn)。
(2)并網(wǎng)接入方式及接入點(diǎn)數(shù)量的選擇
對(duì)于大型公用建筑的BIPV系統(tǒng)并網(wǎng)接入方式及接入點(diǎn)數(shù)量的選擇,需要考慮到該建筑的現(xiàn)有電力設(shè)施以及電力負(fù)載的實(shí)際情況,其選擇的基本原則是:
1)對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)接入方式,選擇的基本原則是首先滿足本地負(fù)載的需求,在滿足本地負(fù)載需求之后才將多余的電能輸入電網(wǎng)。因?yàn)楣秒娋W(wǎng)的電力分配和傳輸是有能量損耗的,目前我國(guó)的電網(wǎng)的傳輸能量損耗比較大,達(dá)到5%~10%。所以對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的電能,基本原則是就地產(chǎn)生,就地消耗,這樣能夠提高能源的利用率,減少能源在傳輸中無(wú)謂的損失。保證光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的電力分配與負(fù)載的實(shí)際工作情況相匹配,即光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能優(yōu)先滿足系統(tǒng)內(nèi)負(fù)載需求,盡量使光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電曲線和負(fù)載的需求曲線相一致,最大限度的提高電能的利用效能。
2)對(duì)于中型光伏發(fā)電系統(tǒng)通常選擇一個(gè)集中并網(wǎng)點(diǎn),但是對(duì)于大型光伏發(fā)電系統(tǒng),根據(jù)實(shí)際需要可以選擇兩個(gè)以上并網(wǎng)點(diǎn),以提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
3)在確保電網(wǎng)和分布式光伏安全運(yùn)行的前提下,綜合考慮分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目報(bào)裝裝機(jī)容量和遠(yuǎn)期規(guī)劃裝機(jī)容量等因素,合理確定電壓等級(jí)、接入點(diǎn)。
2.接入電網(wǎng)方案
光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的方式有低壓接入和中壓接入兩種方案。并網(wǎng)電壓等級(jí)應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)條件,通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選論證確定。若中低兩級(jí)電壓均具備接入條件,優(yōu)先采用低電壓等級(jí)接入。
(1)低壓電網(wǎng)接入
低壓并網(wǎng)系統(tǒng)常由3~5塊組件串聯(lián)組成,直流電壓小于120V。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是每一串的太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)較少,對(duì)太陽(yáng)陰影的耐受性比較強(qiáng);缺點(diǎn)是直流側(cè)電流較大,在設(shè)計(jì)中需要選用大截面的直流電纜。并網(wǎng)系統(tǒng)接入三相400V或單相230V低壓配電網(wǎng),通過(guò)交流配電線路給當(dāng)?shù)刎?fù)載供電,剩余的電力饋入公用電網(wǎng)。根據(jù)是否允許向公用電網(wǎng)逆向發(fā)電來(lái)劃分,分為可逆流并網(wǎng)系統(tǒng)和不可逆流并網(wǎng)系統(tǒng)。
1)可逆流并網(wǎng)系統(tǒng)。對(duì)于可逆流并網(wǎng)系統(tǒng),一般發(fā)電功率不能超過(guò)配電變壓器容量的30%,并需要對(duì)原有的計(jì)量系統(tǒng)改裝為雙向表,以便發(fā)、用都能計(jì)量,如圖2所示。
2)不可逆流并網(wǎng)系統(tǒng)。對(duì)于不可逆流并網(wǎng)系統(tǒng),一般有兩種解決方案:
①使系統(tǒng)安裝逆功率檢測(cè)裝置與逆變器進(jìn)行通信,當(dāng)檢測(cè)到有逆流時(shí),逆變器自動(dòng)控制發(fā)電功率,實(shí)現(xiàn)最大利用并網(wǎng)發(fā)電且不出現(xiàn)逆流,如圖3所示。
②采用雙向逆變器+蓄電池組,實(shí)現(xiàn)可調(diào)度式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),如圖4所示??烧{(diào)度式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)配有儲(chǔ)能環(huán)節(jié)(目前一般采用蓄電池組)。太陽(yáng)能電池陣列經(jīng)雙向逆變器給蓄電池充電,同時(shí)并網(wǎng)發(fā)電。并網(wǎng)發(fā)電功率由測(cè)控裝置根據(jù)當(dāng)?shù)刎?fù)載的實(shí)際功率來(lái)調(diào)整,在光照能量不足時(shí),可由蓄電池提供能量。
(2)中壓電網(wǎng)接入
中壓并網(wǎng)系統(tǒng)常用于太陽(yáng)能電池陣列的額定功率較大的系統(tǒng),太陽(yáng)能電池組件串聯(lián)的數(shù)量較多,直流電壓比較高,該方式的缺點(diǎn)是對(duì)太陽(yáng)陰影的耐受性比較??;優(yōu)點(diǎn)是高電壓,低電流,使用電纜的線徑較小,和逆變器的匹配更佳,使得逆變器的轉(zhuǎn)換效率更高。目前大型的光伏發(fā)電系統(tǒng)多采用中壓系統(tǒng)。
并網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)升壓變壓器接入10kV或35kV中壓電網(wǎng),升壓并網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)采用單獨(dú)的上網(wǎng)變壓器,向上級(jí)電網(wǎng)輸電。10kV中壓并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)如圖5所示。
中壓并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)由供電部門(mén)進(jìn)行接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì),高、低壓開(kāi)關(guān)柜應(yīng)設(shè)有開(kāi)關(guān)保護(hù)、計(jì)量和防雷保護(hù)裝置,實(shí)際并網(wǎng)的發(fā)電量應(yīng)在中壓側(cè)計(jì)量。
中壓電能計(jì)量表是真正反應(yīng)整個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的計(jì)量裝置,其準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性十分重要。采用性能優(yōu)良的高精度電能計(jì)量表至關(guān)重要。為保證發(fā)電數(shù)據(jù)的安全,應(yīng)在中壓計(jì)量回路同時(shí)裝一塊機(jī)械式計(jì)量表,作為IC式電能表的備用或參考。
該電表不僅要有優(yōu)越的測(cè)量技術(shù),還要有非常高的抗干擾能力和可靠性。同時(shí),該電表還可以提供靈活的功能:顯示電表數(shù)據(jù)、顯示費(fèi)率、顯示損耗(ZV)、狀態(tài)信息、警報(bào)、參數(shù)等。此外,顯示的內(nèi)容、功能和參數(shù)可通過(guò)光電通信口用維護(hù)軟件來(lái)修改。通過(guò)光電通信口,還可以處理報(bào)警信號(hào),讀取電表數(shù)據(jù)和參數(shù)。