分布式光伏发电并网设计探讨

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1、分布式光伏发电并网设计探讨　　摘要：分布式光伏发电并网设计是当前各个地市设计公司面临的挑战，伴随太阳能发电设备的降价及国家的鼓励政策，越来越多的企业和用户开始利用光伏太阳能来发电，并根据容量多少接入相应电网。作为设计者而言，合理的并网设计是高效利用能源的前提。文章以110kV电网接入为例，探索了分布式光伏发电并网的设计相关要素。　　关键词：分布式光伏发电；并网设计；太阳能发电；发电设备；电网建设文献标识码：A　　中图分类号：TM615文章编号：1009-2374（2016）20-0008-02DOI：10.13535/j.cnki.

2、11-4406/n.2016.20.004　　太阳能资源是当今发电系统中重要的无污染清洁能源，光能资源的利用不仅可以解决当前电力短缺的问题，同时可以从环境上改善民生，促进电力技术的发展和应用。作为电力需求的大国，中国在光伏发电技术上的应用逐步走向前列，其入网设计等级涵盖当前的各个电压等级。作为输电网重要的电压等级110kV，其光伏电能的并网更是从客户配电端输送电流，将实现光伏电能的最大利用化。　　1设计要点　　光伏发电系统设计主要涉及光伏接入电压等级、接入路径选择、变电站入网稳定计算、变压器通信控制光缆、环境评价、投资估算及经济效益

3、分析。6　　从以往的设计出发，如《黄石铁山光伏接入系统可研报告》，其从接入系统的电压等级、路径选择、稳定计算条件、通信设备及投资估算方面做了分析，较为全面地分析了分布式发电并网的相关要求。但从深度出发，该可研报告仍可以从其他方面进行深化研究，本文从该可研报告出发，分析分布式发电并网设计的深度探索研究，以期望更好地做好分布式电源的接入工作。　　1.1设计入网问题　　接入电压等级及接入变电站选择是分布式光源并网的重点，依据国家电网公司给出的分布式电源接入相关要求，从电网优化设计方案出发，综合合理考虑周边电网的结构、周边的路径现状及城市规

4、划布局。如本文提到的黄石铁山光伏接入系统的装机容量为50MVA，同时考虑周边无35kV电压等级，考虑从110kV电压接入。黄石铁山光伏接入系统周边有2座220kV变电站、2公用3专用共5座110kV变电站，设计从间隔使用及扩建角度出发，考虑了110kV、220kV变电站实际间隔情况，然后根据变电站的距离、运行情况、线路及变电站的负载率出发，综合考虑各方面因素，选择了设计的最终接入变电站。　　1.2设计路径问题6　　路径选择是接入系统报告面临的一项重要问题，可行的路径及最优的路径方案，不仅要满足国网要求的线路典型设计（双联络、单环网、

5、双辐射等），更要使得线路设计最优化、经济最优化，为达到以上要求，本文涉及的可研从铁山城区通过，从导线选择上可选用架空线及电缆，从线路廊道上可直接从城区主干网络通过也可从山边沿绿化道通过（线路相对前者超20%），通过技术性及经济性比较，最终选用了较为经济的架空线路，避免从城区与水网、石油管道及地下通信电缆相交叉现象。　　路径选择不仅要考虑以上问题，更要考虑线路线径的选择，合理的导线型号不仅可以满足当前传送的功率，更要满足远期电网功率的传送，在设计时更要考虑线径的大小适度，这不仅可以降低线路电能损失，更能做到线路的投资最优化，杜绝线路的

6、浪费投资及重复投资现象。　　1.3环境评估与效益　　从节能、环保、经济角度出发，分布式光伏发电的并网是充分利用可再生能源，且不需要消耗任何燃料，且相比传统发电模式，可节约大量的燃煤量。下面的公式反映了光伏发电的节约燃煤量：　　式中：为节约燃煤量；nhs为总小时数；为光伏发电机组替代的容量；为第i个小时光伏额定发电百分比；为常规能源机组效率；LCV为常规机组燃煤的低位热值（kJ/kg）。　　光伏相比传统能源发电，具有明显的环境无污染优势，且不用因污染而采取清除与赔偿成本。　　根据当前国家电网鼓励分布式光伏的入网条件，光伏发电的收益可用

7、以下公式计算：　　式中：R（t）为每平方米太阳能电池板光照；（t）　　为系统转换效率；n为寿命年；为每年能量消耗的数目；为每年能量消耗的能量；P为当前电价。　　2深度研究6　　第一，从国网典型设计出发，不考虑专用及公用问题，多角度对线路的改造进行优化设计，如接入专用线路或接入专用变电站，将其均看作公共资源，以便设计出最优电网结构模式。在当前，面对经济的发展，专用线路、专用变电站的资源越来越稀缺，变电站的间隔及线路走廊问题日益突出，因此在当前设计中可考虑将专网线路及专用变电站纳入到主网中，将有限的电网资源利用扩大化。同时形成有效的双联

8、络、双环网、单环网、πT接线等模式，不仅可以提高变电站及电能资源的利用率，同时可以提升专用变电站或用户的电能质量及供电能力。以本文中所举的工程为例，其现有变电站的接线方式及规范后的电网接线如图1所示：　　从图1中可以看出，现有的接线模