摘 要：根據(jù)光伏電源特點及電網(wǎng)接線方式，本文對含分布式電源（光伏電站）的配電網(wǎng)正常檢修方式實例進行介紹。研究結(jié)果表明，合理配置配電網(wǎng)設備保護，準確預測光伏發(fā)電功率，充分利用光伏電源發(fā)電容量，能使含光伏電站的配電網(wǎng)系統(tǒng)檢修方式更靈活，電網(wǎng)供電可靠性進一步加強。

關(guān)鍵詞：光伏電站 運行方式 配電網(wǎng)

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0124-02

近年來，分布式光伏電源（DG）由于其清潔性得到了飛速發(fā)展，加之光伏電池組件價格的大幅下降和政府、電網(wǎng)企業(yè)政策上的強力扶持，大量小于6兆瓦[1]的光伏分布式電源接入配電網(wǎng)系統(tǒng)。配電網(wǎng)中大量光伏分布式電源的接入，使配電網(wǎng)系統(tǒng)接線、繼電保護進一步復雜，既影響了調(diào)度負荷預測的精度，又增加了配網(wǎng)設備運行、調(diào)度單位的運維、調(diào)控難度。文中案例對分布式電源輸出功率進行準確預測，合理安排運行方式，充分利用分布式電源容量，使含分布式電源（文中分布式電源）的配電網(wǎng)停電方式靈活多樣，從而提升了配電網(wǎng)的供電可靠性。

1 配電網(wǎng)中光伏電站的接入方式

通常，配電網(wǎng)的光伏電站主要有以下接入方式：（1）以380 V接入低壓線路的超小型光伏電站。（2）以10 kV（20 kV）專線形式接入公用電網(wǎng)的小型光伏電站（本文主要討論）。（3）以“T”接10 kV線路接入的小型光伏電站。光伏電站接入方式的差異，其對配電網(wǎng)保護配置、運行方式的影響也不相同。

2 光伏電站專線接入方式下的配電網(wǎng)檢修方式安排

2.1 以專線形式接入的光伏電站2011年年底，金壇地區(qū)配電網(wǎng)新增了兩條專線接入的10 kV光伏電站（如圖1）

其中，接入的110 kV變電站為單母線雙主變接線方式。正常情況10 kV母聯(lián)運行（#2主變未投運），圖中以系統(tǒng)電源代替主變101開關(guān)及以上設備。10 kVI、II段出線八條，總最大負荷電流約為480 A。

正常方式下的保護配置情況。

系統(tǒng)電源側(cè)變壓器配置常規(guī)的差動保護及高低壓側(cè)帶復合電壓閉鎖的后備保護；10 kV出線開關(guān)采用帶時限的純電流保護；10 kV光伏電站并網(wǎng)線路采用光纖差動保護；10 kV并網(wǎng)光伏電站內(nèi)部配置防孤島保護及低周低壓解列保護。

2.2 對應的電源側(cè)檢修方式安排

（1）電源側(cè)檢修一次方式安排當電源側(cè)設備，比如主變、110 kV母線、110 kV線路需停役檢修時，由于10 kV串供線（圖2）路串供裕量的限制（圖二，按線路運行規(guī)程，安全電流為380 A），必須充分利用光伏電站的出力才能保證10 kV出線持續(xù)供電。而要保證串供線路和10 kV張家線不超載，需要較為準確地預測10 kV光伏線功率。

（2）并網(wǎng)光伏電站的物理方法功率預測光伏電池主要與輻照強度（太陽入射角、云量）、溫度等自然因素以及光伏電站的智能化程度、運維水平等管理因素相關(guān)，對短期、超短期功率預測，決定性因素主要是自然因素中的云量和溫度[2]。假設檢修計劃制定日為D，電源側(cè)設備停電檢修日期為D+7（若停電間隔時間過長，氣象數(shù)據(jù)失去準確性，則不能安排以光伏電源為主檢修方式），檢修當日停電時間初定為二小時。若云量、溫度已知，按照相似原則取典型日發(fā)電電流值，參照經(jīng)驗公式可得檢修當日實際出力電流（如圖4）。

即：I=I*×（Y/Y*）×（1+γ），其中I為預測日當日出力電流，I*為參考的典型日出力電流，Y和Y*分別為預測日和參考日云量數(shù)值，γ為出力電流與環(huán)境溫度的系數(shù)。

（3）檢修日配電網(wǎng)供電容量校核按照方式安排，檢修計劃安排在光伏電站發(fā)電電流最大值期間，即11：00～14：00之間。

對光伏電站接入變電所的10 kV負荷進行預測、分析，結(jié)合唯一可串供線路——10 kV張家線電流裕度分析：安全電流380 A，線路自身負荷電流為30 A，電流穩(wěn)定，實際最大電流裕度為350 A。結(jié)合以上數(shù)據(jù)可以繪制出10 kV串供線路電流裕度圖。

由圖4可知，合理安排檢修時間，充分利用光伏電站出力，文中配電網(wǎng)系統(tǒng)在電源側(cè)設備短時檢修停役的情況下，具備足夠裕量保證配網(wǎng)用戶持續(xù)供電。

（4）檢修方式下保護、自動化裝置的調(diào)整和預案安排在10 kV外電源線路、光伏電站聯(lián)合供電的檢修方式下，除被串供線路外，其他配網(wǎng)饋供線路仍保持原有運行模式，故只將其重合閘即可。考慮到運行方式的薄弱，以及配網(wǎng)線路保護無方向，將被串供線路重合閘停用、全部保護停用。光伏電站并網(wǎng)線路仍啟用光纖差動保護，電站內(nèi)部進線開關(guān)仍啟用防孤島保護、低周低壓解列保護，低周低壓時間定值改為零秒。

（5）故障應對和預案安排檢修方式下可能會有下列故障和異常情況。

①串供線路、10 kV母線設備故障。此時光伏并網(wǎng)線路保護不會動作，光伏電站依靠低周低壓解列保護快速動作，以防串供線路重合發(fā)生非同期。若串供線路重合成功，則恢復并網(wǎng)。

②10 kV線路故障。若饋電線路故障，則饋電線路跳閘不重合；若光伏并網(wǎng)線跳閘，則光纖差動保護動作不重合，為防止串供線路超載，按照預先安排對部分線路調(diào)度停電。

③串供線路、10 kV母線設備或者10 kV出線單相接地，此時，光伏電站低周低壓保護動作跳閘，為防線路超載，按照預先安排對部分線路調(diào)度停電；對線路進行接地查找后及時恢復光伏電站并網(wǎng)。

3 結(jié)論

大量光伏電站的并網(wǎng)運行給電網(wǎng)、特別是配電網(wǎng)的運行、維護帶來了巨大挑戰(zhàn)。本文結(jié)合實例對光伏電站進行發(fā)電功率預測，按照預測裕量合理安排檢修時段，認真編制應對預案，保證了配電網(wǎng)持續(xù)可靠供電，為含光伏電站的配電網(wǎng)調(diào)控運行提供了思路和參考方案。

參考文獻

[1] 江蘇省電力公司.江蘇電網(wǎng)光伏電站調(diào)度運行管理規(guī)定（試行）.

[2] 盧靜、翟海青，劉純，等.光伏發(fā)電統(tǒng)計方法研究[J].華東電力，2010，38（4）：1.