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并網(wǎng)柜
太陽(yáng)能是一種重要的，可再生的清潔能源，取之不盡用之不竭、無(wú)污染、人類(lèi)能夠自由利用的能源。在國家的大力扶持下，中國光伏產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，并且取得了一些成績(jì)。不僅帶動(dòng)的經(jīng)濟的發(fā)展，同時(shí)對環(huán)境和可再生能源上都有很大的影響。在早些年，中國以集中式地面光伏電站為主，這些電站主要建在隔壁、沙漠或者荒山上。光伏的容量也是比較大。而近些年來(lái)，國內的分布式光伏發(fā)展的如火如荼。起先在山東、浙江、江蘇、湖北等地，后來(lái)慢慢在全國各個(gè)省市。
分布式光伏發(fā)電的特點(diǎn)：
1、光伏容量比較小。一般對于家庭式的分布式光伏，裝機容量也就是在幾十KWp，對于一些稍微大一點(diǎn)的廠(chǎng)房等地，光伏容量也就是在幾MWp。通常情況下，根據容量的大小和實(shí)際的現場(chǎng)情況選擇合適的并網(wǎng)電壓等級。對于家庭式的分布式光伏多以AC220或者AC380V為主，對于幾MWp這種比較大一點(diǎn)的光伏多以10KV并網(wǎng)。
2、結構簡(jiǎn)單，便于維護管理。對于分布式光伏電站來(lái)講，除了必須要有的光伏組件以外，電氣設備也是必不可少的的。其中一次設備有變壓器、開(kāi)關(guān)柜等，二次設備有防孤島保護裝置、電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置、電度表等。這些較那些集中式光伏電站來(lái)講，設備少了許多。設備的減少，出問(wèn)題的幾率就大大降低，便于現場(chǎng)人員多維護管理。
其中光伏并網(wǎng)柜在分布式光伏電站中是必不可少的，根據現場(chǎng)的實(shí)際情況，一般情況下光伏并網(wǎng)柜安裝在光伏專(zhuān)變的下方、掛在墻面上或者立在室內。那么光伏并網(wǎng)柜需要滿(mǎn)足什么要求，需要實(shí)現哪些功能，這是許多安裝光伏的項目負責人比較揪心的一件事。據目前了解來(lái)看，有許多分布式光伏電站已經(jīng)安裝好了，在供電部門(mén)檢驗時(shí)總是驗收不過(guò)，總是有這樣或那樣的問(wèn)題。針對于這類(lèi)問(wèn)題，我們一起探討一下。
根據國家電網(wǎng)公司文件關(guān)于印發(fā)《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規定》標準通知，其中在安全與保護上，要求光伏電站應在光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)內側設置易于操作，可閉鎖，且具有明顯斷開(kāi)點(diǎn)的并網(wǎng)總斷路器；具有一定的過(guò)電流能力，在120%Ie下，光伏電站可靠工作時(shí)間不小于1min；對于小型光伏電站也就是分布式光伏電站來(lái)講，需要具備快速檢測防孤島并且快速切斷并網(wǎng)開(kāi)關(guān)的能力；當光伏電站設置不可逆并網(wǎng)方式時(shí)，應配置逆功率保護相關(guān)設備;恢復并網(wǎng)要求，當電網(wǎng)發(fā)生擾動(dòng)，在電網(wǎng)電壓和頻率未達到正常范圍之前光伏電站是不允許并網(wǎng)，當檢測到電網(wǎng)電壓和頻率恢復到正常值后，經(jīng)過(guò)20S到5min這一段時(shí)間的延時(shí)后合閘并網(wǎng)，重合閘時(shí)間由電站的容量、接入方式和當地調度或供電部門(mén)決定�；谝陨蠈Ψ植际绞焦夥娬镜囊�，再結合目前市場(chǎng)的實(shí)際情況，大體可以得出光伏并網(wǎng)柜的技術(shù)要求。但是地區的不同，對于設備的要求也有些不一樣。一般情況要求如下：
1、并網(wǎng)開(kāi)關(guān)。根據15D202-4 建筑一體化光伏系統 電氣設計與施工要求，斷路器的選型及安裝應符合下列要求：
1）、根據短路電流水平選擇開(kāi)斷能力，并留有一定裕度。
2）、應具備過(guò)流保護功能，具備反應故障及運行狀態(tài)的 輔助觸點(diǎn)及同時(shí)切斷中性點(diǎn)的功能。
3）、具備電源與負荷端反接的能力。
4）、根據并網(wǎng)電流的大小選擇微型、塑殼或者框架式斷路器。由此可見(jiàn)，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)一般選擇具有失壓脫口功能、帶有電操回路、單輔觸點(diǎn)等，必須強調一點(diǎn)，開(kāi)關(guān)需選擇4P開(kāi)關(guān)，這些是基本要求。開(kāi)關(guān)的容量大小一般是根據光伏的容量大小來(lái)選取的，一般多為額定電流的1.2到1.5倍。在800A以下多用塑殼式開(kāi)關(guān)，對于800A以上多用于框架式斷路器（并不是絕對，要根據實(shí)際情況來(lái)選定）。因此市面上有些項目用的并網(wǎng)開(kāi)關(guān)功能看似很強大，不過(guò)對于光伏電站來(lái)講并不是很適用。
2、防孤島保護裝置。防孤島保護裝置是一種微機保護裝置。安裝在并網(wǎng)點(diǎn)處，對于分布式光伏電站來(lái)講，多安裝于并網(wǎng)柜中。防孤島保護裝置應具有的最基本功能有高頻保護、低頻保護、高壓保護、低壓保護和逆功率保護等。防孤島保護裝置的功能要求是根據電網(wǎng)的要求，如下所示：
3、電能采集終端和電能表。
這部分多為當地供電部門(mén)來(lái)提供，用戶(hù)發(fā)電量的統計，以便于補償。在此不做過(guò)多說(shuō)明。
綜上所述，分布式光伏并網(wǎng)柜的組成應該有并網(wǎng)開(kāi)關(guān)、防孤島保護裝置、浪涌保護器、溫濕度加熱器等。滿(mǎn)足的功能是當電網(wǎng)出現故障時(shí)，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)準確快速的斷開(kāi)，當電網(wǎng)恢復正常時(shí)，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)可以重合閘。但是這是最基本的要求，也是國網(wǎng)公司的文件要求。但是對于各地的供電部門(mén)來(lái)講，要求有所改變。舉例說(shuō)明：
1、杭州并網(wǎng)要求比較多，除了必要的防孤島保護裝置必須具有的功能之外，還要求具有其他保護功能，主要是兩段式電流保護功能，如圖1所示。
2、有些地方要求并網(wǎng)柜中添加UPS設備，給防孤島保護裝置供電。其實(shí)在實(shí)際應用中，UPS可以省去。一般來(lái)講，防孤島保護裝置采模擬量電壓為電網(wǎng)電壓。裝置的供電電源也是取自電網(wǎng)電壓AC220V,當電網(wǎng)突然失壓，由額定電壓降至0V時(shí)，此時(shí)防孤島保護裝置也處于失電狀態(tài)，裝置沒(méi)有辦法動(dòng)作。但是并網(wǎng)開(kāi)關(guān)具有失壓脫口功能，此時(shí)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)會(huì )自行斷開(kāi)，將光伏電站與電網(wǎng)分開(kāi)。當電網(wǎng)電壓處于低于或高于額定值時(shí)，或者頻率有些不正常時(shí)，此時(shí)防孤島保護裝置是可以正常運行的，這時(shí)裝置也會(huì )根據實(shí)際采樣結果做出判斷，準確及時(shí)的跳開(kāi)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)。由此可見(jiàn)UPS可用可不用。但是很多供電部門(mén)為了保證防孤島保護裝置的正常運行，減少由于裝置電源不穩而導致裝置電源板燒毀，添加了UPS，從這一點(diǎn)來(lái)講，也是比較好的。
3、有些地區要求防孤島裝置具備基本功能之外，還需具備零序電流保護功能，說(shuō)是該功能是供電局指定要求的功能。由此可見(jiàn)，地區不同，對于并網(wǎng)柜的要求也是有所不同，這要求沒(méi)有絕對的對與錯，只是對于當地供電部門(mén)在參考國電電網(wǎng)要求并結合當地的實(shí)際情況而做出的一個(gè)適合自己地區的一個(gè)規范。
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