Page 61 - 电力与能源2022年第二期

祝燕萍, 等: 110kV 变电站屋顶光伏接入站用电系统方案研究 1 1
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考了常规 220kV 变电站站用电系统的接线, 将 要负荷, 2# 站用变仅接入光伏及日常负荷, 如照
母线进行横向分段 [ 6 ] , 如图 4 所示。 明、 空调、 加热等以实现光伏就地消纳。 I / II段母
线分段开关一般仅限手动操作, 这会影响供电恢
复的及时性。
方案三将重要负荷与光伏分处两段平级的母
线, 母线之间通过分段开关进行投切。该方案可
实现重要负荷的双重化供电。方案三的缺点与方
案二类似, 即I / II段母线分段开关一般仅限手动

操作, 同样会影响供电恢复的及时性。
综合比较 3 个方案, 方案一的缺点主要在于

光伏接入后将影响整个站用电系统的电能质量。
目前, 光伏 逆 变 器 产 品 已 极 为 成 熟, 并 且 GB / T
37408 — 2019 《 光伏发电并网逆变器技术要求》 对
图 4 含光伏接入的站用电系统接线图( 单母线分段接线方案) 逆变器产生的三相电流不平衡、 电流谐波、 电压波
2.4 三种接线方案比选 动和直流分量等参数均有相应的规定和要求 [ 7 ] 。
三种接线方案的优劣势对比如表 1 所示。 光伏 接 入 后, 站 用 电 系 统 的 电 能 质 量 能 够 满 足
表 1 三种接线方案对比 GB / T12326 — 2008 《 电能质量 电压波动和闪变》
方案 优势 劣势 的相关要求 [ 8 ] 。此外, 方案一保持了原有接线形
光 伏 系 统 产 生 的 谐
接 线 简 单、 可 靠, 对 式, 对运检运维习惯改变相对较少, 还具有实现
单母线接线 波 影 响 整 个 站 用 电
现有接线改动小 站内 光 伏 发 电 就 地 消 纳 最 大 化 的 优 势。 因 此
系统的电能质量
重 要 负 荷 与 光 伏 系 站 内 部 分 负 荷 无 法 110kV 变电站屋顶光伏接入站用电系统推荐选
统有效 分 隔, 重 要 负
利用光伏电能; 用方案一, 即单母线接线方案。
分级母线接线 荷电能质量较高;
接线方案较为复杂;
母线纵 向 分 级, 提 高 分段开关需人工投切 3 光伏接入站用电系统配合方案
供电可靠性
重 要 负 荷 与 光 伏 系 站 内 部 分 负 荷 无 法 3.1 光伏逆变器防孤岛保护方案
统有效 分 隔, 重 要 负
利用光伏电能; 根据 GB / T37408 — 2019 《 光 伏 发 电 并 网 逆
单母分段接线 荷电能质量较高;
接线方案调整大;
重 要 负 荷 可 实 现 双 变器技术要求》, 光伏逆变器还需要具备防孤岛保
分段开关需人工投切
重化供电
护功能, 以满足并网需求 [ 7 ] 。
方案一采用单母线的站用电接线方式, 对原 根据 GB / T29319 — 2012 《 光 伏 发 电 系 统 接
有站用电系统改动小, 能最大化消纳站内设备的 入配电网技术规定》 的规定, 孤岛现象是指负荷和
负荷。该方案的缺点是光伏系统产生的三相电流 电源的部分电网, 从主电网脱离后继续孤立运行
不平衡、 电流谐波和电压波动等因素将影响整个 的状态 [ 9 ] 。孤岛可分为非计划性孤岛和计划性孤

站用电系统的电能质量。 岛。防孤岛保护是针对防止非计划性孤岛现象的
方案二和方案三分别采用分级母线和单母线 发生而配置的保护。
分段接线形式, 考虑了光伏接入后可能会影响母 在实际工况下, 当光伏电源与站内负荷组成
线上其他负荷的电能质量, 将光伏接入馈线, 与重 孤岛运行状态时会产生严重后果。
要负荷接入不同段母线, 因此对站用电母线进行 ( 1 ) 当负荷容量远大于光伏电源的额定容量

了纵向的分级或者横向的分段。 时, 整个光伏发电系统将处于过载状态, 设备可能
方案二将原先站用变一用一备的模式变成两 会过载烧毁, 对站内安全产生严重威胁。
台站用变同时运行的状态。重要负荷分两路同时 ( 2 ) 在站内检修的情况下, 如果与光伏连接的
与两台站用变连接, 其他负荷所接的二级母线在 回路仍然带电, 这将对检修人员造成严重的人身
失电发生时可通过 ATS 进行 A / B 路切换, 提高 威胁, 进而降低电网的安全性。
了供电可靠性。正常工况下, 1# 站用变主要供重 ( 3 ) 在保护装置进行重合闸操作的时候, 可能