分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目電能計(jì)量及接線研究

竇鑫濤

摘 要：分布式光伏發(fā)電具有輸出功率小、環(huán)境污染小、可以發(fā)電用電并存的特點(diǎn)。分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目中，發(fā)電量、上下網(wǎng)電量的計(jì)算是項(xiàng)目發(fā)展中亟待解決的問題，本文簡單歸納總結(jié)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目電能計(jì)算及接線方法。

關(guān)鍵詞：分布式光伏發(fā)電；電能計(jì)量；接線方法

分布式光伏發(fā)電是新型的發(fā)電方法，它建設(shè)在用戶場地附近，主要運(yùn)行方式是用戶側(cè)自發(fā)自用、多余電量上網(wǎng)兩種，它的主要特征是能夠調(diào)節(jié)配電系統(tǒng)的平衡。分布式光伏發(fā)電能夠充分利用太陽能資源，有利于節(jié)約原生煤炭能源消耗。

1 分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目電能計(jì)量

1.1 電能計(jì)量方案

現(xiàn)階段，分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目在電量計(jì)量時(shí)都是將發(fā)電量、上下網(wǎng)電量分開，獨(dú)立計(jì)算。上下網(wǎng)電量費(fèi)用計(jì)算是以國家規(guī)定的上網(wǎng)電價(jià)及銷售電價(jià)進(jìn)行的。因此，電能表分為兩類：一類是關(guān)口計(jì)量電能表，主要用于計(jì)量公共電網(wǎng)與用戶間上下網(wǎng)電量；另一類是并網(wǎng)電能計(jì)量表，主要用于統(tǒng)計(jì)發(fā)電量及電價(jià)補(bǔ)貼。發(fā)電量與上網(wǎng)電量之間的差值為發(fā)電設(shè)施自發(fā)自用電量。上下網(wǎng)電量的關(guān)口計(jì)量點(diǎn)必須在分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目接入配電網(wǎng)之前就明確。公共電網(wǎng)和分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目之間具有十分明顯的斷開點(diǎn)。關(guān)口計(jì)量點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置在電網(wǎng)上靠近該斷開點(diǎn)開關(guān)設(shè)備處，即產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)上，關(guān)口計(jì)量點(diǎn)需要配備專用的電能表，儀表記錄的費(fèi)用信息必須傳輸?shù)较鄳?yīng)的運(yùn)行管理單位，此外還需要將并網(wǎng)電能計(jì)量表設(shè)置在并網(wǎng)點(diǎn)上。電能輸出匯總點(diǎn)為并網(wǎng)點(diǎn)，但部分分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目會配置有升壓站，此時(shí)升壓站高壓一側(cè)的母線為并網(wǎng)點(diǎn)。目前，我國電能采用統(tǒng)購統(tǒng)銷的模式運(yùn)營，電價(jià)補(bǔ)貼及關(guān)口電費(fèi)的計(jì)量均可以由關(guān)口計(jì)量電能表完成。

1.2 電能計(jì)量裝置

電能計(jì)量裝置在選取安裝時(shí)應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)要求：

（1）分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目通過10kV電壓等級接入電網(wǎng)時(shí)，關(guān)口計(jì)量點(diǎn)的電能表應(yīng)雙套配置，且主副兩套電能表的型號、規(guī)格、準(zhǔn)確度應(yīng)完全相同，電網(wǎng)電壓等級為220/380V時(shí)，單套配置。（2）安裝在計(jì)量點(diǎn)處的電能表必須符合國家電能表安裝管理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，我國電能計(jì)量裝置按照計(jì)量電能的數(shù)值及計(jì)量對象的重要程度的不同可以劃分為5類，當(dāng)電網(wǎng)電壓等級為10kV時(shí)，關(guān)口電能計(jì)量裝置的種類必須等于或高于Ⅱ類；220/380V時(shí)，應(yīng)等于或高于III 類。（3）為了保證電能計(jì)量裝置運(yùn)行的安全及計(jì)量工作的正常進(jìn)行，必須配置專用的整體式電能計(jì)量柜。一般來說，電流互感器、電壓互感器安置在同一個電能計(jì)量柜中，但在某些情況下，二者會分開，此時(shí)電能表必須安裝在裝有電能互感器的計(jì)量柜中。（4）實(shí)際的使用過程中，電網(wǎng)電壓等級不同，電能計(jì)量裝置應(yīng)選擇準(zhǔn)確度不同的計(jì)量專用電流、電壓互感器。一般來說，電網(wǎng)電壓等級為10kV時(shí)，使用的計(jì)量專用電壓互感器的準(zhǔn)確度為0.2，電流互感器的準(zhǔn)確度為0.2S；電網(wǎng)電壓等級為220/380V，使用的計(jì)量專用電壓互感器的準(zhǔn)確度為0.5，電流互感器的準(zhǔn)確度為0.5S。

1.3 光伏發(fā)電項(xiàng)目并網(wǎng)接入常用接線方式

戶用光伏發(fā)電項(xiàng)目是現(xiàn)階段分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)最主要的形式，也是2016年國家扶持的重點(diǎn)項(xiàng)目。本文以戶用光伏發(fā)電項(xiàng)目接入低壓配電網(wǎng)為例，說明電能計(jì)量時(shí)的接線方法。正確的接線方式是并網(wǎng)電能計(jì)量表安裝在光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)點(diǎn)處，系統(tǒng)的發(fā)電量由它進(jìn)行計(jì)量，關(guān)口計(jì)量電能表安裝在公共電網(wǎng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)的產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)處。

2 電能計(jì)量錯誤接線及分析

2.1 錯誤接線1

圖1為分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目中的錯誤計(jì)量接線方式的一種，從圖中可以看出，在這種接線下，關(guān)口計(jì)量表的用戶側(cè)引入了一個接線端接入了升壓器，升壓器再次接入并網(wǎng)電能計(jì)量表。將圖1中，AX-ax間的電路進(jìn)行等值變化，以變比不同的變壓器表示短導(dǎo)線和升壓器，變比Kα為1的變壓器表示短導(dǎo)線，變比Kβ大于1的變壓器表示升壓器，原邊電壓的矢量大小與方向相同，但由于變壓器的變比不同，刀閘K兩端存在電壓差。分析發(fā)現(xiàn)，Kα=1，Kβ>1時(shí)，會存在測壓差，該測壓差的出現(xiàn)會導(dǎo)致循環(huán)電流的產(chǎn)生，為并網(wǎng)電能表輸入了附加的額外電流，導(dǎo)致電能計(jì)量表的轉(zhuǎn)速加快，致使電能表的數(shù)值比實(shí)際的用電量要大，也就是產(chǎn)生了虛擬的光伏電量。

2.2 錯誤接線2

圖2展示了另外一種可能的錯誤接線方式，在這種接線方式下，市電在關(guān)口計(jì)量表的用戶側(cè)直接與并網(wǎng)電能計(jì)量表相連，此時(shí)開關(guān)將2號端子接通，這種接線方式下，也會產(chǎn)生虛擬光伏發(fā)電量，且數(shù)值與實(shí)際的負(fù)載用電量相等，為電力單位的計(jì)量工作帶來了極大的麻煩。

通過研究分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)計(jì)量接線方式發(fā)生改變或設(shè)備增加時(shí)，系統(tǒng)中可能會產(chǎn)生虛擬電量，即出現(xiàn)竊電行為，嚴(yán)重影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。為了防止此類不良現(xiàn)象的發(fā)生，相關(guān)部門可以根據(jù)實(shí)際情況建設(shè)一定的樣板項(xiàng)目，充分利用電能信息監(jiān)控系統(tǒng)，將實(shí)際的發(fā)電項(xiàng)目與樣板項(xiàng)目進(jìn)行對比，以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的監(jiān)管控制。

3 結(jié)束語

本文主要就分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目電能計(jì)量方案進(jìn)行了歸納，并就電能計(jì)量中可能存在的錯誤接線方式進(jìn)行了分析，簡單提出了幾點(diǎn)解決措施，希望能對電力部門相關(guān)人員的工作有所幫助。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：陜西省地方電力（集團(tuán)）有限公司咸陽供電分公司）