家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱的設(shè)計及應(yīng)用

何 平, 葉劍烽, 張蕾瓊, 柴連興

(國家電網(wǎng) 嘉興供電公司, 浙江 嘉興 314199)

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家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱的設(shè)計及應(yīng)用

何 平, 葉劍烽, 張蕾瓊, 柴連興

(國家電網(wǎng) 嘉興供電公司, 浙江 嘉興 314199)

介紹了家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱的結(jié)構(gòu)原理和主要功能特點,分析了在實際應(yīng)用的標(biāo)準化設(shè)計。家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱的箱內(nèi)元件采用模塊化組裝,結(jié)構(gòu)布置合理,大大降低生產(chǎn)成本,并縮短光伏工程的并網(wǎng)時間,提高了分布式光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率。

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱; 標(biāo)準化設(shè)計; 功能特點; 并網(wǎng)時間

0 引 言

我國自2009年開始啟動“金太陽”工程和光電建筑示范項目,給予分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)補貼。隨后,國家電網(wǎng)公司正式發(fā)布《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》以及國家陸續(xù)發(fā)布一系列分布式光伏優(yōu)惠政策,大力扶持光伏企業(yè)。因此,近幾年,分布式光伏發(fā)電呈爆發(fā)式增長。

目前,家庭分布式光伏并網(wǎng)相關(guān)的新設(shè)備相對滯后。調(diào)查結(jié)果顯示,家庭分布式光伏并網(wǎng)項目施工時間普遍較長,工作涉及業(yè)務(wù)受理、現(xiàn)場查勘及編制接入系統(tǒng)方案、施工圖設(shè)計、審圖、設(shè)備制造、工程施工并驗收并網(wǎng)等。一個家庭分布式光伏并網(wǎng)項目平均整個工期在30 d左右。同時家庭分布式并網(wǎng)一體箱設(shè)計差異性大,且價格差別較大,功能難以達到標(biāo)準要求,為家庭分布式光伏并網(wǎng)工作帶來了諸多不便。為簡化分布式光伏并網(wǎng)工作流程和縮短施工時間,降低分布式光伏并網(wǎng)的設(shè)備價格,促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,本文對家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱進行了研究。

1 并網(wǎng)一體箱的結(jié)構(gòu)原理

光伏發(fā)電電氣原理如圖1所示。由太陽能光伏板把光能變成電能后,經(jīng)匯流箱集成所需的直流電壓、電流后,由逆變器轉(zhuǎn)換成三相400 V(或單相220 V)交流電壓后,通過并網(wǎng)箱就可以與國家電網(wǎng)并網(wǎng),并給用戶負載供電。

家庭分布式光伏系統(tǒng)位于用戶附近,所發(fā)電能就地利用,一般以400 V(或220 V)電壓等級接入用戶內(nèi)部電網(wǎng),并且單個并網(wǎng)點總發(fā)電容量不超過6 kW。近年來,國家連續(xù)出臺政策推進家庭分布式發(fā)電,但用于并網(wǎng)的箱體設(shè)計急需進行標(biāo)準化,以降低成本,使家庭分布式光伏并網(wǎng)接入工程的時間縮短50%。由嘉興供電公司牽頭組成的課題小組對并網(wǎng)箱進行了一體化的標(biāo)準化設(shè)計。

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱電氣原理如圖2所示。

圖2 家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱電氣原理

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱結(jié)構(gòu)如3所示。

圖3 家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱結(jié)構(gòu)(mm)

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱實物如圖4所示。

圖4 家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱實物

2 主要功能特點

家庭分布式并網(wǎng)一體箱為雙開門結(jié)構(gòu),箱體內(nèi)電氣連接系統(tǒng)包括三相塑殼斷路器、三相隔離閘刀開關(guān)、數(shù)據(jù)采集終端、電能表、避雷器等電氣元器件。箱體外殼選用304不銹鋼,加外形噴塑,優(yōu)點是外形美觀、強度高、耐高溫、耐腐蝕、價格適中。箱體采用豎排布置,掛壁式安裝,其特點是美觀、安裝方便、占地面積小。

并網(wǎng)開關(guān)選擇光伏并網(wǎng)專用斷路器與隔離刀開關(guān)組合形式,滿足Q/GDW 1972—2013 《分布式光伏并網(wǎng)專用低壓斷路器技術(shù)規(guī)范》[1]中對并網(wǎng)開關(guān)的要求:并網(wǎng)點的安裝應(yīng)易于操作,具有明顯開斷指示、開斷故障電流能力的低壓并網(wǎng)專用斷路器應(yīng)具備失壓跳閘及檢有壓合閘功能,失壓跳閘定值整定為20%UN,延時10 s,檢有壓定值宜整定為大于85%UN。

刀開關(guān)選用兩極模數(shù)化隔離刀開關(guān),具備小型斷路器的功能,體積小,安裝便捷,易操作。

3 實際應(yīng)用

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱標(biāo)準化設(shè)計已在2015年10月研制成功,并在嘉興居民光伏并網(wǎng)工程中運用。家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱并網(wǎng)項目施工時間如表1所示。標(biāo)準化居民并網(wǎng)箱通過了當(dāng)?shù)毓╇姽緦徍?大大縮減了設(shè)計、施工、設(shè)備生產(chǎn)時間,將整個施工周期縮短至10 d,比原先縮短了近2/3。

表1 家庭分布式光伏并網(wǎng)項目施工時間 d

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱已經(jīng)通過了浙江省電力公司的審核驗收,并編制了《居民光伏并網(wǎng)裝置標(biāo)準化設(shè)計》[2],為居民光伏并網(wǎng)工程的設(shè)計提供便利。并網(wǎng)箱形成標(biāo)準化設(shè)備后,大大降低了并網(wǎng)一體箱成本,縮短了居民光伏工程的并網(wǎng)時間,提高了居民分布式光伏發(fā)電效率。

家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱進行標(biāo)準化典型設(shè)計后,降低了生產(chǎn)成本,明顯地提高了經(jīng)濟效益。家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱經(jīng)濟效益如表2所示。

4 結(jié) 語

介紹了家庭分布式光伏并網(wǎng)一體箱標(biāo)準化典型設(shè)計及應(yīng)用,響應(yīng)了國家及地方政府對家庭光伏發(fā)電政策的落實,改善了目前設(shè)備滯后的現(xiàn)狀,為設(shè)計、施工、設(shè)備生產(chǎn)節(jié)省人力、物力,可促進光伏產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。

[1] 分布式光伏并網(wǎng)專用低壓斷路器技術(shù)規(guī)范:Q/GDW 1972—2013[S].

[2] 浙江省電力公司.居民光伏并網(wǎng)裝置標(biāo)準化設(shè)計[G].2015.

[3] 柯勇,陶以彬,李陽,等.分布式光伏/儲能一體化并網(wǎng)技術(shù)研究及開發(fā)[J].機電工程,2015,32(4):544-548.

Design and Application of Family Distributed Photovoltaic Grid Box

HE Ping, YE Jianfeng, ZHANG Leiqiong, CHAI Lianxing

(Jiaxing Power Supply Company, State Grid, Jiaxing 314199, China)

This paper introduced the structure principle,main functions and characteristics of family distributed photovoltaic grid box,and analyzed the standardized design in the actual application.The family distributed photovoltaic grid box adopts the modular assembly,and the structure arrangement is reasonable,which significantly reduces the production costs and shortens the interconnection time of the photovoltaic project.It improves the efficiency of distributed photovoltaic system.

family distributed photovoltaic grid box; standardized design; function and characteristics; interconnection time

葉劍烽(1980—),男,高級工程師,從事配網(wǎng)設(shè)計、系統(tǒng)接入方面的工作。

張蕾瓊(1987—),女,工程師,從事配網(wǎng)設(shè)計、系統(tǒng)接入方面的工作。

何 平(1981—),男,高級工程師,從事配網(wǎng)設(shè)計。

TU 855

B

1674-8417(2016)12-0061-03

10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.12.014

2016-10-30