光伏发电接入系统设计要点探析

2015-07-31冯平勇广东电网有限责任公司阳江供电局广东阳江529500

中国新技术新产品 2015年2期

冯平勇（广东电网有限责任公司阳江供电局，广东阳江 529500）

光伏发电接入系统设计要点探析

冯平勇
（广东电网有限责任公司阳江供电局，广东阳江 529500）

摘要：在我国的经济发展中，能源所占的比重较大，且对我国国家战略具有举足轻重的地位。我国目前的能源消耗量在世界上所占比重较大，在能源的供给上存在战略危机。因此，光伏发电对我国经济的发展和战略具有重大的作用，对我国国民经济和能源战略的可持续发展帮助较大。光伏发电在未来具有广阔的发展前景。本文试对光伏发电的相关技术性问题做一抛砖引玉的探讨，主要对光伏的发电方面的接入系统的设计要点做以阐述。

关键词：光伏；接入系统；发电；设计

通过对光伏发电接入系统的设计和研究，能有效解决目前分布式光伏发电建设等方面的一些问题和疑难技术，同时又可以对我国的可再生能源的开发做出贡献，对我国经济的可持续发展有巨大作用，能够为社会提供较为安全、合格的且优质、环保的电力，为社会的稳定和发展做出应有的贡献。

1　光伏发电作用

光伏发电能有效地改善能源的结构，使我国电力发电具有多种多样，从而为国家的战略调整和战略构成做出贡献。光伏发电在改变能源结构方面是指利用太阳能的发电技术，促进可再生资源，同时对水电能源的优化，以及对电能源的结构优化，光伏发电在自然资源的大环境中没有污染，而且对环境具有保护作用。

光伏发电对电网的供电量的提高和稳定具有重要作用，同时，又满足了用电量的超负荷情况。根据我国相关数据显示，我国国民经济的用电量非常大，用电超负荷情况较为严重，特别是在用电的高峰时段，用电过度紧张，产生许多问题，在用电的丰季、枯季都出现缺电现象。要努力建设光伏发电项目，在一定程度可减缓系统主网发电的压力局面，且对电网的网架也有一定程度的增强，光伏发电对电网的供电的可靠性具有一定程度的提高作用。

光伏发电对我国的可持续能源的开发作用。光伏发电有一个非常突出特点，即无污染和环保清洁，光伏发电在促进国民经济发展和提高居民生活水平的同时，对环境的保护和生态系统的保护有一定的影响。在目前的全球性资源紧张情况下，能源消耗较为浪费、世界气候回暖等情况严重危害着人类的生活，对世界经济带来较为严重的依赖性。光伏发电可以一定程度缓解经济的压力并促进环境的改善。目前很多国家都在寻找可替代性能源，并使之成为本国的能源战略，谋求在世界经济中的发展，在可持续能源的开发和利用上占据先机。我国也在加进新能源的开发和利用，对光伏的发电站建设投入较大，穿透的燃煤电厂可被光伏电站取代，以便减少环境污染。如对废气和废渣、废水等的排放，形成较大的环境污染，通过使用光伏发电，每年可减少大量煤炭资源，且可以减少因燃煤引起的大量环境污染，为生态环境的宜居做出巨大贡献。

2　接入系统的设计原则

目前我国大部分地区采用的分布式的光伏发电接入系统，其光伏发电接入系统的设计在满足一定条件，即分布式光伏发电和电网之间的相互适应的要求，然后遵循相关的设计原则。选择设计方案时，不仅要有普遍性和可扩展性，还要具有经济效益。在光伏发电的接入系统的设计还要在覆盖面上较为宽泛，不能过于太多。

光伏发电接入系统的设计原则主要是系统要安全可靠，光伏发电技术要先进、投资要合理、要统一标准、高效运行等。特别是设计时，一定要注意分布式光伏发电项目接入的规范化运作，对于设备的招标和光伏的发电项目接入系统的建设和系统的后期的运营及成本等要求创造良好的发展条件。在可靠性能上的设计要求要做到设备与系统必须安全、可靠稳定。经济方面要求必须照顾各方利益，实现利益共同发展，在合作上共赢。在先进性方面，要选择合理科学的设备，提高各项经济技术指标，对关键技术要努力追赶国内外同行，使之达到先进水准。还要在适应性上多方面地考虑各地区的不同实际情况，综合各地的经济发展规模和条件，对不同的地域、不同的发展形式和不同的规模状态都能够适应。

3　光伏发电接入系统设计的分析

如某市某光电有限公司主要经营方向是太阳能的光伏系统工程和相关的电池片及其研发、生产和销售等一整套完整服务。该公司2012年投资建厂，当年12月开始运营，厂区中C区建有10kV的环网柜。本企业计划在厂房屋顶安装7621块237W/块太阳能电池组件，且每30块组件组成一串，每15串或17串接入一个汇流箱，每15个汇流箱分别接入4台直流柜，在经过4台阳光电源生产的600kW逆变器逆变为交流230V，经2台1500kVA的双分裂变压器和2台1000kVA的双绕组变压器升压到20kV，接入B区的工程建设的配电房的20kV母线。主要采用用户侧并网方式，总装机容量为2500kW。该计划预计在2014年1月实施运行。

在此工程建设中，主要利用厂房的屋顶建设光伏发电的相关项目，在预计建成后，可对本公司厂区提供发电。太阳能的发电可以有效利用其绿色、环保又经济的能源，既对生态的环境有促进作用，又能节约企业的经营成本。对于该方案中的接入系统，主要提出两个方案。其一方案负荷开关作为电网的接入点，不断开短路的电流。第二方案为开关站较方案一多设20kV“M”接点。在综合比较方案一、二中，可发现方案二作为工程接入系统的方案较为更优。其方案二在接入系统中虽比方案一多设以间隔，但其成效是非常巨大的，较为实施便利、运行和管理系统较为便利，且符合国家相关规范和设计要求等优点。