课件--分布式光伏扶贫项目接网工程典型设计与农村地区光伏接入对配电网的影响分析.ppt
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1、国网运维检修部 2016年5月,分布式光伏扶贫项目接网工程典型设计解读 与农村地区光伏接入对配电网的影响分析,1、中央扶贫开发工作会议提出精准扶贫、精准脱贫目标, 要增强集中连片特困地区发展能力,电力等重大基础设施项目 向该类地区倾斜。 2、2014年10月,国家能源局与国务院扶贫办联合印发国家 能源局 国务院扶贫办关于印发实施光伏扶贫工程工作方案的 通知,用6年时间实施光伏扶贫工程,试点区涉及国网公司 经营范围内的7省(区)、41个县。 3、2015年3月,国家能源局印发关于下达2015年光伏发电 建设实施方案的通知,新增光伏电站规模1780万千瓦,包 括安徽、甘肃、青海等地共计130万千瓦
2、专门用于光伏扶贫试 点县的配套光伏电站项目。,典设编制背景,4、2015年12月,国家能源局印发国家能源局关于加快贫困 地区能源开发建设推进脱贫攻坚的实施意见,继续扩大光伏 扶贫范围,在光照条件良好的15个省(区)451个贫困县的 3.57万个建档立卡贫困村范围内开展光伏扶贫工作,到2020 年实现200万建档立卡贫困户户均增收3000元以上的目标。 5、国网公司启动“国网阳光扶贫行动”,国网运检部组织制 定了光伏扶贫项目接网工程典型设计,为有效推进光伏并网配 套工程实施提供指导和参考。,典设编制背景,1、分布式光伏扶贫项目具有资源分散、项目容量小、用户类 型多样等特点,缺少实践经验,相关标准
3、、规范需要完善。 2、国网公司编制发布了分布式光伏发电接入系统典型设计 ,但是光伏扶贫项目与常规光伏电源在运营模式、资产属性 、接入原则等方面存在较大差异,需要制定专项典设,促进分 布式光伏扶贫项目并网的规范化、标准化,提高分布式光伏电 源建设的效率和效益。,典设编制目的,编制过程,编制 原则,满足光伏扶贫项目与电网互适性要求,遵循“安全可靠、坚固 耐用、投资合理、标准统一、运行高效”的设计原则;实现分 布式光伏接入规范化,分布式光伏与电网建设的和谐统一,为 设备招标、降低接入系统建设和运营成本创造条件。 安全性:保证电网安全稳定运行,设备及系统的安全可靠。 经济性:各方利益最大化,光伏与电网
4、建设统一,实现共赢。 适用性:设备选型合理,不同规模、形式、条件均能适应。 实用性:采用差异化的建设标准,推动典设在当地应用推广。 协调性:遵循光伏电源并网及接入的技术规范,实现电网运行 各层级间的协调配合。,设计原则,(一)光伏扶贫项目主要特点 利用乡村闲置空间安装分布式光伏发电系统,就近接入 公共配电网,运营模式一般为全部上网。光伏发电的部分或 全部收入作为扶贫资金补贴当地的贫困村民。闲置空间包括 :荒地、山坡、房屋屋顶及房屋周边空地等。,典设主要特点,(二)典设主要特点1 遵循现有分布式光伏并网接入的国标、行标、企标的技 术原则,结合前期光伏扶贫项目调研的现场情况,针对光伏 扶贫项目特点
5、编制。例如,专用柱上变压器集中接入(方案 一)即在配网典设柱上变压器分册的基础上编制;专用柱上 变压器集中接入(方案一)、公用柱上变压器低压专线接入 (方案二)、低压公共电网分户接入(方案三),均参考了 分布式光伏发电接入系统典型设计的技术原则。,典设主要特点,(二)典设主要特点2 适用于光伏扶贫项目配套接网工程设计,共有3套设计方 案。 按照光伏项目接入系统型式分为集中接入和分散接入两 类。其中集中接入型式分为专用柱上变压器集中接入和公用 柱上变压器低压专线接入两个方案,分散接入型式设置低压 公共电网分户接入一个方案。,典设主要特点,(二)典设主要特点3 为提高分布式光伏电源接网工程实施的有
6、效性,提出了 三种光伏并网接入箱(专变光伏并网接入箱、专线光伏并网 接入箱、分户光伏并网接入箱),对应三种光伏接入方案。 光伏并网接入箱包含了接网工程所需的一次、计量、通信等 设备,体现了模块化装置设计理念。,典设主要特点,(二)典设主要特点4 为提高分布式光伏电源运维检修的安全性和便利性,提 出了专用柱上变压器集中接入(方案一)和公用柱上变压器 低压专线接入(方案二)。公共电网停电检修时,只需断开 专用柱上变压器高压侧开关或公用柱上变压器低压专线开关 ,即可避免光伏电源倒送电,实现含分布式光伏电源的公共 电网检修百分百安全可靠。 方案编号:GFFP。方案一即GFFP-1,方案二即GFFP-2
7、,方 案三即GFFP-3。,典设主要特点,(二)典设主要特点5 针对低压公共电网分户接入(方案三),提出了改进型 的光伏反孤岛装置,区别于原反孤岛装置接于配变低压母线 ,改进型光伏反孤岛装置接于配变低压线路,可在低压线路 之间选择切换,避免扩大停电范围,提高装置利用率。,典设主要特点,13个设计方案,根据光伏扶贫项目提出针对性方案,3个设计方案,精简率 76.9%,减少方案10个,电气一次图纸达到 施工图设计深度 模块化装置应用,典设主要特点,10kV接入用户电网,380V接入用户电网,380V接入用户电网,专变专线接入公网,(三)典设结构 1、总论:概述、工作过程。 2、技术原则。 3、典型
8、设计方案:专用柱上变压器集中接入方案(GFFP- 1)、公用柱上变压器低压专线接入方案(GFFP-2)、低压公共 电网分户接入方案(GFFP-3)、附录。,典设主要特点,(四)典设内容 1、接入系统方案 2、电气一次设备 3、系统继电保护及安全自动装置 4、系统通信 5、计量 6、图纸及其他,典设主要特点,典设引用的文件包括国家、行业、国网的文件、标准和规范等。 注:凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修改版均不适用于本标准。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。,典设引用文件,GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压不平衡 GB/T 24337
9、-2009 电能质量 公用电网间谐波 GB 11032-2010 交流无间隙金属氧化物避雷器 GB 50217 电力工程电缆设计规范 NB/T 32015-2013分布式电源接入配电网技术规定 电力监控系统安全防护规定(国家发改委2014第14号令) DL/T 5130-2001架空送电线路钢管杆设计技术规定 DL/T 5219-2005架空送电线路基础设计技术规定 DL/T 448电能计量装置技术管理规程 Q/GDW 480-2010分布式电源接入电网技术规定 Q/GDW 11147-2013分布式电源接入配电网设计规范,典设引用文件,分布式电源并网相关意见和规范(修订版) 国家电网公司配电
10、网工程典型设计 GB/T 29319-2012光伏发电系统接入配电网技术规定 GB/T 50865-2013光伏发电接入配电网设计规范 GB/T 50065-2011 交流电气装置的接地设计规范 GB/T 50064-2014 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范 GB/T 4623-2013环形钢筋混凝土电杆 GB 110322010交流无间隙金属氧化物避雷器 GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压允许偏差 GB/T 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变 GB/T 14549-93 电能质量 公用电网谐波 ,典设引用文件,Q/GDW 11148-2013分布式电源
11、接入系统设计内容深度规定 Q/GDW 11198-2014分布式电源涉网保护技术规范 Q/GDW 11200-2014接入分布式电源的配电网继电保护和安全自动装置技术规范 Q/GDW 11199-2014分布式电源继电保护和安全自动装置通用技术条件 Q/GDW 1974-2013分布式光伏专用低压反孤岛装置技术规范 Q/GDW 1972-2013分布式光伏并网专用低压断路器技术规范 Q/GDW 347-2009电能计量装置通用设计,典设引用文件,(一)总体原则 1、本典型设计适用于光伏扶贫项目接网工程设计,不适 用于其他分布式光伏项目。 2、光伏扶贫项目接入系统方案应明确用户进线开关、并 网点
12、位置,并对接入光伏扶贫项目的配电线路载流量、变压 器容量进行校核。 3、光伏扶贫项目继电保护和安全自动装置配置应符合继 电保护技术规程、运行规程和反事故措施的规定,装置定值 应与电网继电保护和安全自动装置配合整定,防止发生继电 保护和安全自动装置误动、拒动,确保人身、设备和电网安 全。,典设主要条款说明技术原则,(一)总体原则 4、光伏电源输出电能的电压偏差、电压波动和闪变、谐 波、三相电压不平衡、间谐波等电能质量指标应满足 GB/T 12325、GB/T 12326、GB/T 14549、GB/T 15543、 GB/T 24337等电能质量国家标准要求。 5、接有光伏扶贫项目的10千伏配电
13、台区,不得与其他台 区建立低压联络。,典设主要条款说明技术原则,(二)三种接入方案比较1,典设主要条款说明技术原则,(二)三种接入方案比较2,典设主要条款说明技术原则,(二)三种接入方案比较3,典设主要条款说明技术原则,(二)三种接入方案比较4,典设主要条款说明技术原则,(三)设计范围 1、专用柱上变压器集中接入方案设计范围从专用柱上变 压器高压侧至光伏逆变器汇流点; 2、公用柱上变压器低压专线接入方案设计范围从公用柱 上变低压出线开关至光伏逆变器汇流点; 3、低压公共电网分户接入方案设计范围从公用柱上变低 压出线开关至分户光伏逆变器出口。,典设主要条款说明技术原则,(四)设计条件 海拔高度:
14、1000米。 环境温度:-30+40。 最热月平均最高温度:35。 污秽等级:国标级污秽区。 日照强度:0.1W/cm。 最大风速:30m/s。 地震烈度:按7度设计,地震加速度为0.1g。 环境条件超出以上范围时,应在设备选型和招标时特别说 明。,典设主要条款说明技术原则,(五)防雷接地及电压保护 1、光伏扶贫项目的防雷与接地应符合GB/T 50065-2011 交流电气装置的接地设计规范要求。光伏扶贫项目与电网连 接设备设施的过电压保护应符合GB/T 50064-2014 交流电气 装置的过电压保护和绝缘配合设计规范要求。 2、柱上变压器须安装金属氧化物避雷器,设计中考虑采用 应用较多的普
15、通避雷器和可装卸式避雷器两种型式。金属氧化 物避雷器按GB 110322010交流无间隙金属氧化物避雷器 中的规定进行选择,设备绝缘水平按国标要求执行。,典设主要条款说明技术原则,(五)防雷接地及电压保护 3、设水平和垂直接地的复合接地网。接地体一般采用镀锌 钢,腐蚀性高的地区宜采用铜包钢或者石墨。接地电阻、跨步 电压和接触电压应满足有关规程要求。考虑防盗要求接地极汇 合点设置在主杆3.0米处,分别与避雷器接地、变压器中性点接 地、变压器外壳接地和光伏并网接入箱外壳进行有效连接。光 伏并网接入箱外壳接地端口留在箱体上部。 4、光伏扶贫项目接地方式应与其所接入电网的接地方式相 适应。,典设主要条
16、款说明技术原则,(六)设备标识 1、在台架一侧电杆上安装“此台区接有光伏电源”警示标 志牌,尺寸为300*240,红底白字、黑体字,字号根据现场情况 调整。 2、在光伏并网接入箱体正面印刷设备命名“(专变/专线/ 分户)光伏并网接入箱”和警示标识“防止触电”。 3、在反孤岛装置的箱体正面印刷设备命名“反孤岛装置”。,典设主要条款说明技术原则,(七)杆塔与基础 1、电杆选用非预应力混凝土杆或钢管杆,应符合 GB/T 4623-2013环形钢筋混凝土电杆、 DL/T 5130-2001架空送电线路钢管杆设计技术规定,电杆 基础及埋深是根据国标,仅为参考。具体使用必须根据实际的 地质情况进行调整。
17、2、底盘、卡盘设计应根据DL/T 5219-2005架空送电线路 基础设计技术规定。 (八)铁附件选用 1、物料库中应采用统一的名称、规格,禁止同物不同。 2、设计选择时应写明详细的型号代码,确保唯一性。,典设主要条款说明技术原则,(九)绝缘子金具串选用 1、线路运行时,不应损坏导线,并应能起到保护导、地线 的作用; 2、能承受安装、维修和运行时产生的各种机械载荷,并能 经受设计工作电流(包括短路电流)、运行温度以及周围环境 条件等各种情况的考验; 3、装配式金具的各部件应能有效锁紧,在运行中不松脱; 4、带电检修时,应考虑检修的安全性和操作的方便性; 5、与导线和地线表面直接接触的压接金具,
18、其压缩面在安 装前应保护好,防止污染,采用合适的材料及制造工艺防止产 品脆变;,典设主要条款说明技术原则,(九)绝缘子金具串选用 6、金具选材时应考虑材料的机械强度、耐磨性和耐腐蚀性 等。应选择满足设计要求、经济合理、性能优良、环保节能的 常用材料;与导线直接接触的金具部件应采用铝质或铝合金材 料; 7、金具串连接部位应按面接触进行选择连接金具、在满足 转动灵活条件下宜采用数量最少的方案; 8、绝缘子金具串上的螺栓、弹簧销等的穿向按GB50173相 关施工工艺规定要求安装; 9、架空绝缘线路带电裸露部位均应进行绝缘防水封护。,典设主要条款说明技术原则,(一)总的说明 1、采用1-3回线路将分布
19、式光伏电源接入10kV专用柱上 变压器380V母线,专用柱上变压器不接用户负荷,专用于光 伏电源升压至10kV。 2、10kV侧采用架空绝缘线引下,专变光伏并网接入箱 采用悬挂式安装,进线采用架空绝缘导线或电缆,出线采用 架空绝缘导线或电缆引出。 (二)适用范围 方案一适用于集中接入、集中计量、全部上网的分布式 光伏项目,一般装机总容量为80kW400kW。,典设主要条款说明方案一,专用柱上变压器集中接入方案-系统接线示意图,典设主要条款说明方案一,设备选型-变压器 1、型式:选用高效节能型变压器,宜采用油浸式、全密封、 低损耗油浸式变压器,当不能满足电压质量要求时,可采用有 载调压变压器;
20、2、容量: 100、200或400kVA;光伏装机容量不宜超过变压器 的最大容量,变压器容量一般为光伏装机容量的1.1-1.2倍; 3、阻抗电压:Uk%=4; 4、额定电压:10(10.5)5(22.5)%/0.4kV; 5、接线组别:Dyn11; 6、冷却方式:自冷式。,典设主要条款说明方案一,设备选型-专变光伏并网接入箱 1、专变光伏并网接入箱外形尺寸按照1350mm700mm1200mm, 箱体外壳优先选用防腐蚀性材料。 2、电气主接线采用单母线接线,3回进线、1回出线。 3、专变光伏并网接入箱预留计量、带通信接口的配电智能终端 和T1级电涌保护器等装置。 4、并网点开关采用光伏并网专用
21、断路器,具有易操作、明显开断 指示、开断故障电流能力的功能。同时具备失压跳闸、过压跳闸 及检有压合闸功能,失压跳闸定值宜整定为20%UN、10秒,过压跳 闸定值宜整定为135%UN,检有压定值宜整定为大于85%UN,具备剩 余电流保护功能。,典设主要条款说明方案一,设备选型-专变光伏并网接入箱 5、专变光伏并网接入箱采取悬挂式安装,下沿距离地面不低 于2.0米,有防汛需求可适当加高。380V出线采用交联聚乙烯 绝缘软铜导线或相应载流量的单芯电缆,由专变光伏并网接入 箱侧面出线;380V进线可采用电缆(铜芯、铝芯或稀土高铁铝 合金芯)或交联聚乙烯绝缘软铜导线,由专变光伏并网接入箱 侧面进线,电杆
22、外侧敷设,380V进线优先选择副杆,使用电缆 卡抱固定;采用电缆入地敷设时,由专变光伏并网接入箱底部 进线。,典设主要条款说明方案一,设备选型-专变光伏并网接入箱-光伏并网专用断路器 低压光伏并网专用断路器具备失压跳闸和检有压合闸功能,解 决低压开关失压跳闸后无法自动合闸问题,开断故障电流。,典设主要条款说明方案一,光伏并网专用断路器原理图,光伏并网专用断路器外形图,设备选型-其他设备 1、10kV侧选用跌落式熔断器或封闭型熔断器,10kV避雷器 采用金属氧化物避雷器。 2、变压器10kV引下线选择:JKTRYJ-10/35mm2导线,变压器 至专变光伏并网接入箱进线选择:200kVA及以下选
23、用 JKTRYJ-1-1150mm2架空绝缘导线或 ZC-YJV-0.6/1kV-1150mm2单芯电缆,400kVA选用 JKTRYJ-1-1300mm2架空绝缘导线或ZC-EFR-0.6/1kV-300柔 性电缆。 3、专用变压器台架采用等高杆方式,电杆采用非预应力混 凝土杆或钢管杆,杆高为12米、15米两种。 4、线路金具按“节能型、绝缘型”原则选用。 5、专用变压器台架承重力按照400kVA变压器及配套专变光 伏并网接入箱重量考虑设计。,典设主要条款说明方案一,设备选型-通信 1、配置1套配电智能终端(或用电信息采集终端)装置。 2、宜采用无线公网通信方式,但应采取信息安全防护措施;
24、并网运行信息采集及传输应满足电力系统安全防护规定等 相关制度标准要求。 3、宜上传发电量、电流、电压、功率等信息,有条件的可上 传并网点开关状态信息。 设备选型-计量 1、计量表计装设地点可根据实际情况确定,在专变光伏并网 接入箱内预留安装位置。 2、关口计量点按单表设计,关口计量点电能表准确度等级不 应低于有功0.5S级,无功2.0级, 计量电流互感器准确度不应 低于0.5S级。,典设主要条款说明方案一,专变光伏并网接入箱内部结构图,典设主要条款说明方案一,(一)总的说明 采用1回线路将分布式光伏电源接入10kV公用柱上变压器的 380V母线。公用柱上变压器应预留一回低压线路作为光伏接入 专
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