2 如何提高光伏發(fā)電的電能質(zhì)量
2.1 提高并網(wǎng)點短路容量
通過提高光伏發(fā)電站并網(wǎng)電壓等級并選擇短路容量水平比較高的變電站作為電站接入點,既提高電壓的波動與閃變,又能提高電壓的不平衡度和諧波等指標的合格率。
2.2 電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應用
傳統(tǒng)的電網(wǎng)電能質(zhì)量治理裝置在光伏發(fā)電系統(tǒng)中依然使用,例如QN-APF、QN-SVG等同樣可用于大規(guī)模的光伏發(fā)電站作為無功補償和諧波治理裝置。同時,光伏微源本身具有功率響應積極、有功無功分別可調(diào)等優(yōu)點,可以擔當一定的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)任務,與電能質(zhì)量治理裝置聯(lián)合使用,從而改善電能質(zhì)量。
伴隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)滲透率的提高,電能質(zhì)量的控制難度也在加大,傳統(tǒng)的電能治理點如無功補償節(jié)點、有源濾波器的投入節(jié)點、電能質(zhì)量的檢測點等都需要重新確定。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量治理方案也需要改進。利用光伏并網(wǎng)逆變主電路的特點,將光伏并網(wǎng)的發(fā)電控制與無功補償、有源濾波相結(jié)合,有效地進行光伏并網(wǎng)發(fā)電的同時,還可以對電網(wǎng)中的無功和諧波進行補償或抑制,提高電網(wǎng)電能質(zhì)量。
3電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置在光伏發(fā)電中的解決方案:
(1)交流220V并網(wǎng)
交流220V并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)多用于居民屋頂光伏發(fā)電,裝機功率在8kW左右。部分小型光伏電站為自發(fā)自用,余電不上網(wǎng)模式,這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置,避免往電網(wǎng)輸送電能。光伏電站規(guī)模較小,而且比較分散,對于光伏電站的管理者來說,通過云平臺來管理此類光伏電站非常有必要。
(2)交流380V并網(wǎng)
根據(jù)Q/GDW1480-2015 《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》,8kW~400kW可380V并網(wǎng),這類分布式光伏多為工商業(yè)企業(yè)屋頂光伏,自發(fā)自用,余電上網(wǎng)。分布式光伏接入配電網(wǎng)前,應明確計量點,計量點設置除應考慮產(chǎn)權(quán)分界點外,還應考慮分布式電源出口與用戶自用電線路處。每個計量點均應裝設雙向電能計量裝置,其設備配置和技術(shù)要求符合 DL/T 448 的相關(guān)規(guī)定,以及 相關(guān)標準、規(guī)程要求。電能表采用智能電能表,技術(shù)性能應滿足公司關(guān)于智能電能表的相關(guān)標準。用于結(jié)算和考核的分布式電源計量裝置,應安裝采集設備,接入用電信息采集系統(tǒng),實現(xiàn)用電信息的遠程自動采集。
光伏陣列接入組串式光伏逆變器,或者通過匯流箱接入逆變器,然后接入企業(yè)380V電網(wǎng),實現(xiàn)自發(fā)自用,余電上網(wǎng)。在380V并網(wǎng)點前需要安裝計量電表用于計量光伏發(fā)電量,同時在企業(yè)電網(wǎng)和公共電網(wǎng)連接處也需要安裝雙向計量電表,用于計量企業(yè)上網(wǎng)電量,數(shù)據(jù)均應上傳供電部門用電信息采集系統(tǒng),用于光伏發(fā)電補貼和上網(wǎng)電量結(jié)算。
部分光伏電站并網(wǎng)點需要監(jiān)測并網(wǎng)點電能質(zhì)量,包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波 THD、閃變等,需要安裝單獨的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置。部分光伏電站為自發(fā)自用,余電不上網(wǎng)模式,這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置,避免往電網(wǎng)輸送電能。
(3)10kV或35kV并網(wǎng)
根據(jù)《國家關(guān)于2019年風電、光伏發(fā)電項目建設有關(guān)事項通知》(國發(fā)新能〔2019〕49號),對于需要國家補貼的新建工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項目,需要滿足單點并網(wǎng)裝機容量小于6兆瓦且為非戶用的要求,支持在符合電網(wǎng)運行安全技術(shù)要求的前提下,通過內(nèi)部多點接入配電系統(tǒng)。此類分布式光伏裝機容量一般比較大,需要通過升壓變壓器升壓后接入電網(wǎng)。由于裝機容量較大,可能對公共電網(wǎng)造成比較大的干擾,因此供電部門對于此規(guī)模的分布式光伏電站穩(wěn)控系統(tǒng)、電能質(zhì)量以及和調(diào)度的通信要求都比較高。
光伏電站并網(wǎng)點需要監(jiān)測并網(wǎng)點電能質(zhì)量,包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波 THD、閃變等,需要安裝單獨的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置。
4電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置如何選型:
(1)選擇A類產(chǎn)品還是S類產(chǎn)品。一般現(xiàn)在使用A類的比較多,A類相對S類精度上要高。
A類電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置產(chǎn)品可選擇:HYPQM6000/A、HYPQM6001、HYPQM6002、HYPQM6003;
S類電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置產(chǎn)品可選擇:HYPQM6004
(2)看技術(shù)要求,需要電能質(zhì)量檢測裝置監(jiān)測哪些數(shù)據(jù)。一般常見的需要監(jiān)測電壓偏差、頻率偏差、三相不平衡、閃變、驟升驟降、諧波等等。但是也會有特殊要求,比如某項目要求電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置功能含諧間波、暫態(tài)、直流分量、序分量、并將發(fā)生事件進行錄波回放、數(shù)據(jù)通過國網(wǎng)平臺進行存儲遠程監(jiān)控、有些甚至需要Web進行遠程訪問、文件格式支持國網(wǎng)公用平臺格式,
HYPQM6000/A 系列產(chǎn)品主要配置了一組電壓、電流采集回路;配置了 4 路開關(guān)量輸入和 4路開關(guān)量輸出回路、1 路 RJ45 以太網(wǎng)接口、USB2.0 接口和 GPS 的 B 碼對時接口以及 RS485 接口。采用 12864 液晶,WEB server,F(xiàn)TP 通訊及波形捕獲,Z大可支持 50 次諧波、諧間波采樣,支持 web 接入能源分中心站;
HYPQM6001 系列產(chǎn)品主要配置了一組電壓采集回路;同樣配置了 4 路開關(guān)量輸入和 4 路開關(guān)量輸出回路、1 路 RJ45 以太網(wǎng)接口、USB2.0 接口和 GPS 的 B 碼對時接口以及 RS485 接口,采用 320240TFT 液晶就地顯示波形、電能質(zhì)量參數(shù)、支持 61850、FTP 等通訊、Z大可支持 50次諧波、諧間波采樣,采用 320240TFT 液晶就地顯示波形、電能質(zhì)量參數(shù)。并支持 web 顯示實時波形,支持 61850 自建通訊主站;
HYPQM6002 系列產(chǎn)品實現(xiàn)電能質(zhì)量全指標監(jiān)測,實現(xiàn) PQDIF 文件本機生成,集成嵌入式 WEBserver 功能,按照 IEC61850-7 標準建模,變電站層通訊協(xié)議滿足 IEC61850-8 要求;按照IEC61850-9 標準,支持數(shù)字化變電站過程層接口,系列產(chǎn)品主要配置了一組電壓采集回路、一路電流采集回路;實時捕捉暫態(tài)電能質(zhì)量事件,波形數(shù)據(jù)存為 COMTRADE 標準格式;具備瞬態(tài)電能質(zhì)量事件監(jiān)測功能和分散式錄波器功能的裝置;采用 320240TFT 液晶就地顯示波形、電能質(zhì)量參數(shù),支持接入國網(wǎng)系統(tǒng)站;
HYPQM6003 系列產(chǎn)品實現(xiàn)電能質(zhì)量全指標監(jiān)測,實現(xiàn) PQDIF 文件本機生成,集成嵌入式 WEBserver 功能,按照 IEC61850-7 標準建模,變電站層通訊協(xié)議滿足 IEC61850-8 要求;按照IEC61850-9 標準,支持數(shù)字化變電站過程層接口,系列產(chǎn)品主要配置了至少兩組電壓采集回路、兩組路電流采集回路;實時捕捉暫態(tài)電能質(zhì)量事件,波形數(shù)據(jù)存為 COMTRADE 標準格式,Z大支持 2U6I 采集回路;同樣配置了 4 路開關(guān)量輸入和 4 路開關(guān)量輸出回路、1 路 RJ45 以太網(wǎng)接口、USB2.0 接口和 GPS 的 B 碼對時接口以及 RS485 接口,采用 320240TFT 液晶就地顯示波形、電能質(zhì)量參數(shù)、支持 61850、FTP 等通訊,支持接入國網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度站;
HYPQM6004 系列產(chǎn)品主要配置了一組電壓、電流采集回路(可以選配兩組);配置了 26 路開關(guān)量輸入和 14 路開關(guān)量輸出回路、Z大 2 路 RJ45 以太網(wǎng)接口、1 路 GPS 的 B 碼對時接口以及 RS485 接口。Z大可支持 25 次諧波采集,支持以 IEC103 協(xié)議接入能源分中心站;主要用于光伏、風電、儲能等新能源接入,要求 IEC103 規(guī)約接入場合;
(3)看通道的數(shù)量。多數(shù)情況下現(xiàn)場采集一組電壓,一組電流為單通道。根據(jù)現(xiàn)場的需要選擇合適的通道數(shù)量.
單通道:HYPQM6000/A、HYPQM60001、HYPQM60002、HYPQM60004;
多通道:HYPQM60003;