分布式光伏发电接入系统典型设计

目   录

 第一篇  总  论  第1章  概  述 ……………………………………. 1

1.1  工作目的 ………………………………….. 1

1.2  设计原则 ………………………………….. 2

1.3  工作方式 ………………………………….. 3

1.4  设计范围 ………………………………….. 4

1.5  设计内容 ………………………………….. 4

第2章  工作过程 ………………………………….. 6

第3章  典型设计依据 ………………………………. 6

3.1  设计依据性文件 …………………………….. 6

3.2  主要设计标准、规程规范 ……………………… 7

3.3  主要电气设备技术标准 ……………………….. 8 
第二篇  接入系统典型方案及技术原则 
第4章  概述 ……………………………………… 9

第5章  系统一次设计及方案划分 …………………….. 10

5.1  内容和深度要求 ……………………………. 10

5.1.1主要设计内容 ……………………………. 10

5.1.2设计深度 ……………………………….. 10

5.2  主要原则及接入系统方案 …………………….. 10

5.2.1 接入方案划分原则 ……………………….. 10

5.2.2 接入电压等级 …………………………… 10

5.2.3 接入点选择原则 …………………………. 11

5.2.4 典型设计方案 …………………………… 11

5.2.5主要设备选择原则 ………………………… 26

第6章  系统继电保护及安全自动装置 …………………. 29

6.1内容与深度要求 …………………………….. 29

6.1.1主要设计内容 ……………………………. 29

6.1.2设计深度 ……………………………….. 29

6.2技术原则 ………………………………….. 29

6.2.1一般性要求 ……………………………… 29

6.2.2线路保护 ……………………………….. 30

6.2.2.1 380/220V电压等级接入 ……………………… 30

6.2.2.2 10KV电压等级接入 …………………………. 30

6.2.3母线保护 ……………………………….. 31 

 

II6.2.4安全自动装置 ……………………………. 31

6.2.5 孤岛检测与防孤岛保护 ……………………. 31

6.2.6 其他 ………………………………….. 31

7章  系统调度自动化 ……………………………… 33

7.1内容与深度要求 …………………………….. 33

7.1.1主要设计内容 ……………………………. 33

7.1.2设计深度 ……………………………….. 33

7.2技术原则 ………………………………….. 34

7.2.1 调度管理 ………………………………. 34

7.2.2 远动系统 ………………………………. 34

7.2.3 远动信息内容 …………………………… 34

7.2.4 功率控制要求 …………………………… 35

7.2.5 同期装置 ………………………………. 35

7.2.6 信息传输 ………………………………. 35

7.2.7 安全防护 ………………………………. 35

7.2.8 对时方式 ………………………………. 35

7.2.9 电能质量在线监测 ……………………….. 36

第8章  系统通信 …………………………………. 37

8.1 内容及深度要求 …………………………….. 37

8.1.1主要设计内容 ……………………………. 37

8.1.2设计深度 ……………………………….. 37

8.2 技术原则 ………………………………….. 37

8.2.1 总体要求 ………………………………. 38

8.2.2 通信通道要求 …………………………… 38

8.2.3 通信方式 ………………………………. 38

8.2.4 通信设备供电 …………………………… 39

8.2.5 通信设备布置 …………………………… 39

第9章  计量与结算 ……………………………….. 40

9.1 内容与深度要求 …………………………….. 40

9.1.1 设计内容 ………………………………. 40

9.1.2 设计深度要求 …………………………… 40

9.2 技术原则 ………………………………….. 40

 第三篇  光伏发电单点接入系统典型设计方案 
第10章  10KV接入公共电网变电站方案典型设计XGF10-T-1 43

10.1 方案概述 …………………………………. 43

10.2 接入系统一次 ……………………………… 43 

 

III10.2.1 送出方案 ……………………………… 43

10.2.2 电气计算 ……………………………… 44

10.2.3 主要设备选择原则 ………………………. 45

10.2.4 电气主接线 ……………………………. 46

10.2.5 系统对光伏电站的技术要求 ……………….. 47

10.2.5.2 电压异常时的响应特性 ……………………… 48

10.2.6 设备清单 ……………………………… 49

10.3接入系统二次 ……………………………… 49

10.3.1 系统继电保护及安全自动装置 ……………… 49

10.3.2 系统调度自动化 ………………………… 54

10.3.3 系统通信 ……………………………… 60

第11章  10KV接入公共电网开关站、配电室或箱变方案典型设计XGF10-T-2 .. 67

11.1 方案概述 …………………………………. 67

11.2 接入系统一次 ……………………………… 67

11.2.1送出线路 ………………………………. 67

11.2.2 电气计算 ……………………………… 68

11.2.3主要设备选择原则 ……………………….. 69

11.2.4 电气主接线 ……………………………. 70

11.2.5系统对光伏电站的技术要求 ………………… 71

11.2.6设备清单 ………………………………. 72

11.3接入系统二次 ……………………………… 72

11.3.1 系统继电保护及安全自动装置 ……………… 72

11.3.2 系统调度自动化 ………………………… 78

11.3.3 系统通信 ……………………………… 84

第12章  10KV T接公共电网线路方案典型设计XGF10-T-3 . 95

12.1 方案概述 …………………………………. 95

12.2接入系统一次 ……………………………… 95

12.2.1 送出方案 ……………………………… 95

12.2.2 电气计算 ……………………………… 96

12.2.3 主要设备选择原则 ………………………. 97

12.2.4 电气主接线 ……………………………. 98

12.2.5 系统对光伏电站的技术要求 ……………….. 99

12.2.6 设备清单 …………………………….. 100

12.3 接入系统二次 …………………………….. 100

12.3.1 系统继电保护及安全自动装置 …………….. 101

12.3.2 系统调度自动化 ……………………….. 105

12.3.3 系统通信 …………………………….. 111 

 

IV第13章  10KV接入用户开关站、配电室或箱变方案典型设计

XGF10-Z-1 …………………………………… 118

13.1 方案概述 ………………………………… 118

13.2 接入系统一次 …………………………….. 118

13.2.1 送出方案 …………………………….. 118

13.2.2 电气计算 …………………………….. 119

13.2.3 主要设备选择原则 ……………………… 120

13.2.4 电气主接线 …………………………… 121

13.2.5 系统对光伏电站的技术要求 ………………. 122

13.2.6 设备清单 …………………………….. 124

13.3接入系统二次 …………………………….. 124

13.3.1 系统继电保护及安全自动装置 …………….. 124

13.3.2 系统调度自动化 ……………………….. 130

13.3.3 系统通信 …………………………….. 137

第14章  380V接入公共电网配电箱方案典型设计XGF380-T-1

 ………………………………………………. 146

14.1 方案概述 ………………………………… 146

14.2 接入系统一次 …………………………….. 146

14.2.1 送出方案 …………………………….. 146

14.2.2 电气计算 …………………………….. 147

14.2.3 主要设备选择原则 ……………………… 148

14.2.4 电气主接线 …………………………… 148

14.2.5 系统对光伏电站的技术要求 ………………. 149

14.2.6 设备清单 …………………………….. 150

14.3 接入系统二次 …………………………….. 150

14.3.1 系统继电保护及安全自动装置 …………….. 151

14.3.2 系统调度自动化 ……………………….. 151

14.3.3 系统通信 …………………………….. 153

第15章  380V接入公共电网配电室或箱变方案典型设计

XGF380-T-2 ………………………………….. 154

15.1方案概述 ………………………………… 154

15.2 接入系统一次 …………………………….. 154

15.2.1 送出方案 …………………………….. 154

15.2.2 电气计算 …………………………….. 155

15.2.3 主要设备选择原则 ……………………… 156

15.2.4 电气主接线 …………………………… 156

15.2.5 系统对光伏电站的技术要求 ………………. 157

15.2.6 设备清单 …………………………….. 159 

 

V15.3 接入系统二次 …………………………….. 159

15.3.1 系统继电保护及安全自动装置 …………….. 159

15.3.2 系统调度自动化 ……………………….. 160

15.3.3 系统通信 …………………………….. 161

第16章  380V接入用户配电箱方案典型设计XGF380-Z-1 . 163

16.1方案概述 ………………………………… 163

16.2接入系统一次 …………………………….. 163

16.2.1 送出方案 …………………………….. 163

16.2.2 电气计算 …………………………….. 164

16.2.3 主要设备选择原则 ……………………… 165

16.2.4 电气主接线 …………………………… 165

16.2.5 系统对光伏电站的技术要求 ………………. 166

16.2.6 设备清单 …………………………….. 168

16.3接入系统二次 …………………………….. 169

16.3.1 系统继电保护及安全自动装置 …………….. 169

16.3.2 系统调度自动化 ……………………….. 169

16.3.3 系统通信 …………………………….. 171

第17章  380V接入用户配电室或箱变方案典型设计XGF380-Z-2

 ………………………………………………. 172

17.1方案概述 ………………………………… 172

17.2接入系统一次 …………………………….. 172

17.2.1 送出方案 …………………………….. 172

17.2.2 电气计算 …………………………….. 173

17.2.3 主要设备选择原则 ……………………… 174

17.2.4 电气主接线 …………………………… 174

17.2.5 系统对光伏电站的技术要求 ………………. 175

17.2.6 设备清单 …………………………….. 176

17.3接入系统二次 …………………………….. 176

17.3.1 系统继电保护及安全自动装置 …………….. 176

17.3.2 系统调度自动化 ……………………….. 177

17.3.3 系统通信 …………………………….. 179

 第四篇  光伏发电组合接入系统典型设计方案 

第18章  380V多点接入用户电网方案典型设计XGF380-Z-Z1

 ………………………………………………. 180

18.1方案概述 ………………………………… 180

18.2接入系统一次 …………………………….. 180 

 

VI18.2.1 送出方案 …………………………….. 180

18.2.2 电气计算 …………………………….. 182

18.2.3 主要设备选择原则 ……………………… 183

18.2.4 电气主接线 …………………………… 183

18.2.5 系统对光伏电站的技术要求 ………………. 184

18.2.6 设备清单 …………………………….. 186

18.3接入系统二次 …………………………….. 186

18.3.1 系统继电保护及安全自动装置 …………….. 186

18.3.2 系统调度自动化 ……………………….. 187

18.3.3 系统通信 …………………………….. 188

第19章  10KV多点接入用户电网方案典型设计XGF10-Z-Z1 190

19.1 方案概述 ………………………………… 190

19.2 接入系统一次 …………………………….. 190

19.2.1 送出方案 …………………………….. 190

19.2.2 电气计算 …………………………….. 191

19.2.3 主要设备选择原则 ……………………… 192

19.2.4 电气主接线 …………………………… 193

19.2.5 系统对光伏电站的技术要求 ………………. 194

19.2.6 设备清单 …………………………….. 196

19.3接入系统二次 …………………………….. 196

19.3.1 系统继电保护及安全自动装置 …………….. 196

19.3.2 系统调度自动化 ……………………….. 202

19.3.3 系统通信 …………………………….. 207

第20章  380V/10KV多点接入用户电网方案典型设计

XGF380/10-Z-Z1 ………………………………. 216

20.1方案概述 ………………………………… 216

20.2 接入系统一次 …………………………….. 216

20.2.1 送出方案 …………………………….. 216

20.2.2 电气计算 …………………………….. 218

20.2.3 主要设备选择原则 ……………………… 219

20.2.4 电气主接线 …………………………… 220

20.2.5 系统对光伏电站的技术要求 ………………. 223

20.2.6 设备清单 …………………………….. 224

20.3接入系统二次 …………………………….. 224

20.3.1 系统继电保护及安全自动装置 …………….. 225

20.3.2 系统调度自动化 ……………………….. 230

20.3.3 系统通信 …………………………….. 237

第21章  380V多点接入公共电网组合方案典型设计XGF380-T-Z1

 

VII ………………………………………………. 246

21.1 方案概述 ………………………………… 246

21.2 接入系统一次 …………………………….. 246

21.2.1 送出方案 …………………………….. 246

21.2.2 电气计算 …………………………….. 247

21.2.3 主要设备选择原则 ……………………… 248

21.2.4 电气主接线 …………………………… 248

21.2.5 系统对光伏电站的技术要求 ………………. 249

21.3 接入系统二次 …………………………….. 251

21.3.1 系统继电保护及安全自动装置 …………….. 251

21.3.2 系统调度自动化 ……………………….. 252

21.3.3 系统通信 …………………………….. 253

第22章  380V/10KV多点接入公共电网方案典型设计

XGF380/10-T-Z1 ………………………………. 255

22.1 方案概述 ………………………………… 255

22.2 接入系统一次 …………………………….. 255

22.2.1 送出方案 …………………………….. 255

22.2.2 电气计算 …………………………….. 256

22.2.3 主要设备选择原则 ……………………… 257

22.2.4 电气主接线 …………………………… 258

22.2.5 系统对光伏电站的技术要求 ………………. 259

22.2.6 设备清单 …………………………….. 260

22.3接入系统二次 …………………………….. 261

22.3.1 系统继电保护及安全自动装置 …………….. 261

22.3.2 系统调度自动化 ……………………….. 266

22.3.3 系统通信 …………………………….. 272

附  录 …………………………………………. 286

1 短路电路计算公式 ……………………………. 286

2 送出线路导线截面 ……………………………. 286

2.1 架空导线 ……………………………….. 286

2.2电缆 ……………………………………. 288

3 光伏电站谐波电压与电流 ………………………. 290

4光伏电站电压异常时的响应特性 …………………. 290

5光伏电站频率异常时的响应特性 …………………. 291

6升压站主变性能参数 ………………………….. 291

 

第一篇  总  论

第1章 
概  述
能源是国民经济发展的基础。我国能源生产量和消费量均已居世界前列,但在能源供给和利用形式上存在着一系列突出问题,如能源结构极不合理、能源利用效率不高、可再生能源开发利用比例较低、能源安全利用水平有待近一步提高。

根据国家能源发展规划,“十二五”期间将以加快转变能源发展方式为主线,规划能源新技术的研发和应用,解决有限能源和资源的约束,着力提高能源资源开发、转化和利用的效率,充分利用

可再生能源推动能源生产和利用方式的变革。

中国是世界上太阳能最丰富的国家之一辐射总量在 3.31038.4106千焦/㎡之间。全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均属世界太阳能资源丰富地区之一。光伏发电资源开发,对优化我国能源结构、应对保护生态环境、促进经济社会可持续发展,具有十分重要的作用。我国西部地区地域广阔便于集中式光伏的开发利用,在中东部广大地区,受到环境条件限制,分布式光伏发电将成为未来发展的重点,深入研究分布式光伏发电具有重要意义。

1.1  工作目的和意义
分布式光伏发电具有资源分散、项目容量小、用户类型多样、发电出力具有波动性和间歇性等特点,加之我国分布式光伏发电还处在发展初期,相关政策、标准不配套、不完善,建设和管理复

杂。 目前国家电网公司已启动分布式光伏发电接入系统标准体系的研究,并取得了部分成果,但在分布式光伏发电接入系统设计方面仍未明确网络结构、接入容量、接入方式、接入电压等级等边界条件,设计缺乏规范性指导文件。总结现有分布式光伏发电项目接入系统设计经验,进一步规范、优化分布式光伏发电接入系统设计方案,已经成为一项紧迫的任务。因此,国家电网公司决定开展分布式光伏发电接入系统典型设计。