35kv集電線路質(zhì)量控制要點(diǎn)

馮柯

摘要：為了滿(mǎn)足新能源消納的需求，裝機(jī)規(guī)模在30MW及以下的新能源并入35kV及以下的電網(wǎng)。光伏電站采用箱變升壓至35kV，然后通過(guò)35kV集電線接至35kV母線，最后通過(guò)35kV上網(wǎng)線路與系統(tǒng)相連.光伏電站接入中性點(diǎn)非有效接地的35kV電網(wǎng)時(shí)，為了滿(mǎn)足新能源發(fā)電站具備快速切除站內(nèi)匯集系統(tǒng)單相接地故障的要求，部分光伏發(fā)電站在匯集站35kV母線處加裝了中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地的接地變壓器。光伏電站接入后，原來(lái)的中性點(diǎn)非有效接地的35kV配電網(wǎng)變?yōu)榱酥行渣c(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng).

關(guān)鍵詞：35kv;集電線路;質(zhì)量;控制

引言

光伏發(fā)電在越來(lái)越多國(guó)家和地區(qū)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)解決經(jīng)濟(jì)性瓶頸后，必將成為普惠能源。近年來(lái)，我國(guó)隨著光伏裝機(jī)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)和光伏發(fā)電技術(shù)不斷進(jìn)步，設(shè)備制造等建設(shè)成本快速下降，使光伏發(fā)電的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力顯著提升，光伏行業(yè)技術(shù)性成本大幅降低，確立了中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的全球領(lǐng)先地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自21世紀(jì)以來(lái)，光伏發(fā)電電池轉(zhuǎn)換效率增長(zhǎng)69%，年新增裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)大500倍，成本下降90%以上，光伏發(fā)電作為第一替代能源的共識(shí)正在形成。然而，通常光伏電站由相距較遠(yuǎn)的各場(chǎng)區(qū)以35kV電纜或架空方式匯集，其線路較長(zhǎng)，自然導(dǎo)致其系統(tǒng)電容電流數(shù)值大增，安全問(wèn)題成了懸在光伏產(chǎn)業(yè)頭頂上的一把利劍。

1光伏發(fā)電技術(shù)的概述

所謂新光伏發(fā)電技術(shù)，顧名思義，就是基于新發(fā)展理念下，在新能源框架下發(fā)展起來(lái)的，利用光能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)。在當(dāng)下，新能源光伏發(fā)電技術(shù)，在我國(guó)北方和西部地區(qū)，已經(jīng)出現(xiàn)一定的嘗試與探索，并在一定地域內(nèi)進(jìn)入到大眾的家庭使用中，在替代傳統(tǒng)火力發(fā)電技術(shù)的同時(shí)，也為家庭產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益（新能源光伏發(fā)電技術(shù)在滿(mǎn)足家庭自用的同時(shí)，多余出來(lái)的電力可以被發(fā)電廠以一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)格所回收），但以全國(guó)的分布來(lái)看，新能源光伏發(fā)電技術(shù)，在我國(guó)的市場(chǎng)前景和發(fā)展的潛力還是巨大的，未來(lái)若是能解決一些技術(shù)瓶頸，被推廣開(kāi)來(lái)，對(duì)于我國(guó)的能源發(fā)展進(jìn)程，將具有里程碑式的重要意義。新能源光伏發(fā)電技術(shù)，其實(shí)質(zhì)為太陽(yáng)能光伏發(fā)電的完整系統(tǒng)，其發(fā)電原理，是通過(guò)相關(guān)半導(dǎo)體材料，將太陽(yáng)輻射的光能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程，再配以完善的電能儲(chǔ)存、使用和運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)輻射光能轉(zhuǎn)化為電能并有效被使用的過(guò)程。基于光伏發(fā)電技術(shù)在光能轉(zhuǎn)化為電能過(guò)程中的清潔、高效、無(wú)其他污染物產(chǎn)生、取之不盡用之不竭等特性，因而被稱(chēng)作新能源光伏發(fā)電技術(shù)，在某些程度上，替代了傳統(tǒng)的、高污染的火力等其他自然資源發(fā)電的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了不可再生能源使用向可再生能源使用的轉(zhuǎn)變。

2光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的優(yōu)化措施

2.1根據(jù)實(shí)際情況，嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

工程施工開(kāi)展之前的準(zhǔn)備工作是非常關(guān)鍵的，總承包商與監(jiān)理需要將施工隊(duì)伍中的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員組織到一起，對(duì)施工設(shè)計(jì)圖進(jìn)行研究和分析，確定各個(gè)結(jié)構(gòu)的位置、距離和整體規(guī)劃是否合理，同時(shí)要結(jié)合實(shí)際情況分析設(shè)計(jì)圖能夠完全落實(shí)到實(shí)際施工中，對(duì)于不同專(zhuān)業(yè)相交叉的部分，應(yīng)該由電氣、結(jié)構(gòu)和土建各部分的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行會(huì)簽。對(duì)于原始數(shù)據(jù)資料的采集也要更加重視，一方面要保證原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性;另一方面要根據(jù)工程的實(shí)際情況改變數(shù)據(jù)收集的方式，使其所獲得的數(shù)據(jù)能夠?yàn)楹笃诘脑O(shè)計(jì)工作提供依據(jù)，設(shè)計(jì)依照參考數(shù)據(jù)提高各個(gè)結(jié)構(gòu)抵抗災(zāi)害的性能。

2.2加強(qiáng)光伏電站運(yùn)行控制，完善配電網(wǎng)繼電保護(hù)

在并網(wǎng)前，詳細(xì)了解光伏電站發(fā)電情況，對(duì)其投入、退出以及其功率方向等進(jìn)行規(guī)范、控制和掌握。并網(wǎng)后，當(dāng)滲透率小于20%時(shí)，一般不需要調(diào)整配電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定值，當(dāng)滲透率大于20%時(shí)，要根據(jù)短路電流的大小來(lái)調(diào)整繼電保護(hù)的整定值。此外，要完善光伏電站自身的保護(hù)，配置電壓、頻率和過(guò)電流保護(hù)，必要時(shí)配置逆功率保護(hù)。

2.3加強(qiáng)電能質(zhì)量管理

借助電能質(zhì)量治理裝置、智能控制與檢測(cè)技術(shù)等，積極有效地控制電網(wǎng)的諧波。當(dāng)電能指標(biāo)不滿(mǎn)足要求時(shí)，可以調(diào)節(jié)光伏電站逆變器的技術(shù)參數(shù)，也可以在光伏電站安裝電能質(zhì)量治理設(shè)備，如有源濾波器等。

2.4保證施工安排的合理性

涉及交叉施工的工程項(xiàng)目，應(yīng)該首先確定好施工單位與分包商的施工順序，合理安排施工計(jì)劃，盡可能降低重新施工、破壞施工和反復(fù)施工的問(wèn)題出現(xiàn)。尤其是在北方地區(qū)，氣候原因可能會(huì)縮短可開(kāi)展施工的時(shí)間，在必要時(shí)可以制定合理方案讓兩個(gè)單位同時(shí)進(jìn)行施工，這不僅能夠保證施工進(jìn)度，還能夠促進(jìn)良性競(jìng)爭(zhēng)，降低因施工安排得不合理而投入的成本。如果需要多個(gè)施工單位共同開(kāi)展施工，那么可以通過(guò)劃分標(biāo)段的形式來(lái)確定各個(gè)單位的工作范圍，以免在后期遇到問(wèn)題時(shí)互相推卸責(zé)任。

2.5采取靈活多樣的調(diào)壓方式

在光伏發(fā)電系統(tǒng)引入靜止無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、無(wú)功發(fā)生器等，補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)功功率，提高系統(tǒng)功率因數(shù)和改善電壓質(zhì)量;選擇有載調(diào)壓變壓器，安裝自動(dòng)調(diào)壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)變壓器變壓比;調(diào)整光伏電源并網(wǎng)位置，盡量選擇在線路末端、負(fù)荷集中的地點(diǎn)進(jìn)行并網(wǎng)。并網(wǎng)前，要對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，確保電源的相位、頻率達(dá)到特定標(biāo)準(zhǔn)再進(jìn)行并網(wǎng)。

光伏發(fā)電技術(shù)在我國(guó)的推廣與發(fā)展，所遇到的瓶頸不外乎兩個(gè)方面，一是技術(shù)層面的創(chuàng)新，新能源光伏發(fā)電技術(shù)只有不斷創(chuàng)新技術(shù)，優(yōu)化操作流程，才能真正逐漸替代傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)，成為我國(guó)未來(lái)能源革命的開(kāi)創(chuàng)者;二是新能源光伏發(fā)電技術(shù)的宣傳普及層面，這一方面政府主導(dǎo)，社區(qū)共建，全面參與，才能提升大眾對(duì)于新能源光伏發(fā)電技術(shù)的認(rèn)知，消除大眾對(duì)于新能源光伏發(fā)電技術(shù)的擔(dān)心，切實(shí)強(qiáng)化新能源光伏發(fā)電技術(shù)的推廣基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

分布式光伏接入后，35kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式由原來(lái)的非有效接地變?yōu)榱酥行渣c(diǎn)經(jīng)電阻接地。未接入前，35kV配電線路單相接地故障不構(gòu)成短路回路，電流保護(hù)不能快速動(dòng)作隔離。光伏電站接入后，35kV接入線路單相接地故障構(gòu)成了短路回路，電流增大。雖然光伏電站過(guò)電流幅值有限，但采用靈敏接地零序電流保護(hù)可滿(mǎn)足快速動(dòng)作要求。如果系統(tǒng)側(cè)和光伏電站側(cè)的電流保護(hù)都能動(dòng)作，則故障可以可靠隔離。但在光伏電站接入的系統(tǒng)中，一旦光伏側(cè)首先跳開(kāi)，則系統(tǒng)側(cè)恢復(fù)為中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)，測(cè)量點(diǎn)檢測(cè)電流降低，電流保護(hù)復(fù)歸，故障不能被隔離。因此有必要研究分布式光伏接入線路上發(fā)生單相接地故障后，光伏電站側(cè)首先斷開(kāi)后系統(tǒng)側(cè)如何可靠隔離故障的問(wèn)題。

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