(1))并網點與接入點定義
1)并網點。對于有升壓站的分布式電源,并網點為分布式電源升壓站中壓側母線或節(jié)點,對于無升壓站的分布式電源,并網點為分布式電源的輸出匯總點。圖1中所示A1、B1點分別為分布式電源A、B的并網點,C1點為常規(guī)電源C的并網點。
2)接入點。接入點是指電源接人電網的連接處,電網可是公共電網,也可是用戶電網。如圖1所示,A2、B2點分別為分布式電源A、B的接人點,C2為常規(guī)電源C的接人點。
(2)并網接入方式及接入點數(shù)量的選擇
對于大型公用建筑的BIPV系統(tǒng)并網接入方式及接入點數(shù)量的選擇,需要考慮到該建筑的現(xiàn)有電力設施以及電力負載的實際情況,其選擇的基本原則是:
1)對于光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網接入方式,選擇的基本原則是首先滿足本地負載的需求,在滿足本地負載需求之后才將多余的電能輸入電網。因為公用電網的電力分配和傳輸是有能量損耗的,目前我國的電網的傳輸能量損耗比較大,達到5%~10%。所以對于光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的電能,基本原則是就地產生,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謂的損失。保證光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的電力分配與負載的實際工作情況相匹配,即光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能優(yōu)先滿足系統(tǒng)內負載需求,盡量使光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電曲線和負載的需求曲線相一致,最大限度的提高電能的利用效能。
2)對于中型光伏發(fā)電系統(tǒng)通常選擇一個集中并網點,但是對于大型光伏發(fā)電系統(tǒng),根據(jù)實際需要可以選擇兩個以上并網點,以提高系統(tǒng)運行的可靠性。
3)在確保電網和分布式光伏安全運行的前提下,綜合考慮分布式光伏發(fā)電項目報裝裝機容量和遠期規(guī)劃裝機容量等因素,合理確定電壓等級、接入點。
2.接入電網方案
光伏并網發(fā)電系統(tǒng)接入電網的方式有低壓接入和中壓接入兩種方案。并網電壓等級應根據(jù)電網條件,通過技術經濟比選論證確定。若中低兩級電壓均具備接入條件,優(yōu)先采用低電壓等級接入。
(1)低壓電網接入
低壓并網系統(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)點是每一串的太陽能電池組件串聯(lián)較少,對太陽陰影的耐受性比較強;缺點是直流側電流較大,在設計中需要選用大截面的直流電纜。并網系統(tǒng)接入三相400V或單相230V低壓配電網,通過交流配電線路給當?shù)刎撦d供電,剩余的電力饋入公用電網。根據(jù)是否允許向公用電網逆向發(fā)電來劃分,分為可逆流并網系統(tǒng)和不可逆流并網系統(tǒng)。
1)可逆流并網系統(tǒng)。對于可逆流并網系統(tǒng),一般發(fā)電功率不能超過配電變壓器容量的30%,并需要對原有的計量系統(tǒng)改裝為雙向表,以便發(fā)、用都能計量,如圖2所示。
2)不可逆流并網系統(tǒng)。對于不可逆流并網系統(tǒng),一般有兩種解決方案:
①使系統(tǒng)安裝逆功率檢測裝置與逆變器進行通信,當檢測到有逆流時,逆變器自動控制發(fā)電功率,實現(xiàn)最大利用并網發(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,實現(xiàn)可調度式并網發(fā)電系統(tǒng),如圖4所示??烧{度式并網發(fā)電系統(tǒng)配有儲能環(huán)節(jié)(目前一般采用蓄電池組)。太陽能電池陣列經雙向逆變器給蓄電池充電,同時并網發(fā)電。并網發(fā)電功率由測控裝置根據(jù)當?shù)刎撦d的實際功率來調整,在光照能量不足時,可由蓄電池提供能量。
(2)中壓電網接入
中壓并網系統(tǒng)常用于太陽能電池陣列的額定功率較大的系統(tǒng),太陽能電池組件串聯(lián)的數(shù)量較多,直流電壓比較高,該方式的缺點是對太陽陰影的耐受性比較小;優(yōu)點是高電壓,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)。
并網系統(tǒng)通過升壓變壓器接入10kV或35kV中壓電網,升壓并網系統(tǒng)應采用單獨的上網變壓器,向上級電網輸電。10kV中壓并網發(fā)電系統(tǒng)如圖5所示。
中壓并網發(fā)電系統(tǒng)應由供電部門進行接入系統(tǒng)的設計,高、低壓開關柜應設有開關保護、計量和防雷保護裝置,實際并網的發(fā)電量應在中壓側計量。
中壓電能計量表是真正反應整個光伏并網發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的計量裝置,其準確度和穩(wěn)定性十分重要。采用性能優(yōu)良的高精度電能計量表至關重要。為保證發(fā)電數(shù)據(jù)的安全,應在中壓計量回路同時裝一塊機械式計量表,作為IC式電能表的備用或參考。
該電表不僅要有優(yōu)越的測量技術,還要有非常高的抗干擾能力和可靠性。同時,該電表還可以提供靈活的功能:顯示電表數(shù)據(jù)、顯示費率、顯示損耗(ZV)、狀態(tài)信息、警報、參數(shù)等。此外,顯示的內容、功能和參數(shù)可通過光電通信口用維護軟件來修改。通過光電通信口,還可以處理報警信號,讀取電表數(shù)據(jù)和參數(shù)。