光伏发电系统的并网接入点选择及接入方案

1.并网方式及接入点选择

(1))并网点与接入点定义

1)并网点。对于有升压站的分布式电源，并网点为分布式电源升压站中压侧母线或节点，对于无升压站的分布式电源，并网点为分布式电源的输出汇总点。图1中所示A1、B1点分别为分布式电源A、B的并网点，C1点为常规电源C的并网点。

2)接入点。接入点是指电源接人电网的连接处，电网可是公共电网，也可是用户电网。如图1所示，A2、B2点分别为分布式电源A、B的接人点，C2为常规电源C的接人点。

(2)并网接入方式及接入点数量的选择

对于大型公用建筑的BIPV系统并网接入方式及接入点数量的选择，需要考虑到该建筑的现有电力设施以及电力负载的实际情况，其选择的基本原则是：

1)对于光伏发电系统的并网接入方式，选择的基本原则是首先满足本地负载的需求，在满足本地负载需求之后才将多余的电能输入电网。因为公用电网的电力分配和传输是有能量损耗的，目前我国的电网的传输能量损耗比较大，达到5%～10%。所以对于光伏发电系统所发出的电能，基本原则是就地产生，就地消耗，这样能够提高能源的利用率，减少能源在传输中无谓的损失。保证光伏发电系统发电的电力分配与负载的实际工作情况相匹配，即光伏发电系统发出的电能优先满足系统内负载需求，尽量使光伏发电系统的发电曲线和负载的需求曲线相一致，最大限度的提高电能的利用效能。

2)对于中型光伏发电系统通常选择一个集中并网点，但是对于大型光伏发电系统，根据实际需要可以选择两个以上并网点，以提高系统运行的可靠性。

3)在确保电网和分布式光伏安全运行的前提下，综合考虑分布式光伏发电项目报装装机容量和远期规划装机容量等因素，合理确定电压等级、接入点。

2.接入电网方案

光伏并网发电系统接入电网的方式有低压接入和中压接入两种方案。并网电压等级应根据电网条件，通过技术经济比选论证确定。若中低两级电压均具备接入条件，优先采用低电压等级接入。

(1)低压电网接入

低压并网系统常由3～5块组件串联组成，直流电压小于120V。这种方式的优点是每一串的太阳能电池组件串联较少，对太阳阴影的耐受性比较强;缺点是直流侧电流较大，在设计中需要选用大截面的直流电缆。并网系统接入三相400V或单相230V低压配电网，通过交流配电线路给当地负载供电，剩余的电力馈入公用电网。根据是否允许向公用电网逆向发电来划分，分为可逆流并网系统和不可逆流并网系统。

1)可逆流并网系统。对于可逆流并网系统，一般发电功率不能超过配电变压器容量的30%，并需要对原有的计量系统改装为双向表，以便发、用都能计量，如图2所示。

2)不可逆流并网系统。对于不可逆流并网系统，一般有两种解决方案：

①使系统安装逆功率检测装置与逆变器进行通信，当检测到有逆流时，逆变器自动控制发电功率，实现最大利用并网发电且不出现逆流，如图3所示。

②采用双向逆变器+蓄电池组，实现可调度式并网发电系统，如图4所示。可调度式并网发电系统配有储能环节(目前一般采用蓄电池组)。太阳能电池阵列经双向逆变器给蓄电池充电，同时并网发电。并网发电功率由测控装置根据当地负载的实际功率来调整，在光照能量不足时，可由蓄电池提供能量。

(2)中压电网接入

中压并网系统常用于太阳能电池阵列的额定功率较大的系统，太阳能电池组件串联的数量较多，直流电压比较高，该方式的缺点是对太阳阴影的耐受性比较小;优点是高电压，低电流，使用电缆的线径较小，和逆变器的匹配更佳，使得逆变器的转换效率更高。目前大型的光伏发电系统多采用中压系统。

并网系统通过升压变压器接入10kV或35kV中压电网，升压并网系统应采用单独的上网变压器，向上级电网输电。10kV中压并网发电系统如图5所示。

中压并网发电系统应由供电部门进行接入系统的设计，高、低压开关柜应设有开关保护、计量和防雷保护装置，实际并网的发电量应在中压侧计量。

中压电能计量表是真正反应整个光伏并网发电系统发电量的计量装置，其准确度和稳定性十分重要。采用性能优良的高精度电能计量表至关重要。为保证发电数据的安全，应在中压计量回路同时装一块机械式计量表，作为IC式电能表的备用或参考。

该电表不仅要有优越的测量技术，还要有非常高的抗干扰能力和可靠性。同时，该电表还可以提供灵活的功能：显示电表数据、显示费率、显示损耗(ZV)、状态信息、警报、参数等。此外，显示的内容、功能和参数可通过光电通信口用维护软件来修改。通过光电通信口，还可以处理报警信号，读取电表数据和参数。