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摘要： 本文展开分析当前分布式光伏接入电网的典型模式。探讨了分布式光伏接入对保护和安控装置的影响，为以后进一步的研究提供参考方向。
关键词：分布式发电；光伏发电; 并网模式
中图分类号：C35文献标识码： A
The operation and Main Problems of Distributed Photovoltaic Access into Power Grid
Sun Yang
（Zhongwei Power Supply Company of Ningxia Electric Power Company,Yinchuan 755000)
Abstract: In the paper, contemporary typical method of distributed photovoltaic access into power grid is analyzed, and meanwhile, influence of distributed photovoltaic accessing on protection and safety control device is discussed, so as to provide referential direction for further study.
Key words: distributed power generation; photovoltaic power generation; grid-connected pattern
引 言
我国光照资源充足，太阳辐射能利用率高，光伏发电比重逐渐增大。目前集中式光伏发电因其政策支持力度大、收益率较高等原因，并网发电规模与日俱增；而分布式光伏发电模式尚处于起步阶段，但因其具有投资规模小，建设速度快、占地面积小等优点，有着广阔的发展空间，将会逐渐跟上集中式光伏发电模式的发展步伐，为新能源发展开辟新的方向。
1、 分布式光伏接入系统方式
目前国网公司下发的分布式光伏发电接入系统的典型方式共13个[2]。其中，单点接入电网的典型模式有8个（详见表1），组合典型模式的有5个，由单点接入模式衍生而来，采取多电源或双电源方式接入电网。
表1单点接入电网典型方案
Table.1Classification table of typical solutions of distributed photovoltaic power generation single-point accessing system
方案编号 电压
等级 运营模式 并网点 单个并网点容量（建议值）
1-1 10千伏 统购统销
（接入公网） 公网变电站10千伏母线 1～6MW
1-2 10千伏开关站、配电室或箱变 0.3～6MW
1-3 T接公网10千伏线路 0.3～6MW
1-4 自发自用/余量上网（接入用户电网） 用户10千伏母线 0.3～6MW
1-5 380伏 统购统销
（接入公网） 公网配电箱/线路 ≤100kW，8kW 及以下可单相接入
1-6 公網配电室或箱变低压母线 20-300kW
1-7 自发自用/余量上网（接入用户电网） 用户配电箱/线路 ≤300kW，8kW 及以下可单相接入
1-8 用户配电室或箱变低压母线 20～300kW
1.110千伏电压等级接入电网模式
1.1.110千伏统购统销专线接入公网
该模式是以10千伏专线的形式与公网10千伏母线相连（如方案1-1、1-2），公网10千伏母线包括10千伏开关站、配电室、箱变和110千伏变电站的10千伏母线，如图2所示。
（a）方案1-1系统接线图（b）方案1-2系统接线图
图1 方案1-1、1-2系统接线图
Figure.1Solution 1-1, 1-2 System wiring diagram
宁夏地区分布式光伏采用方案1-1并网的模式更为常见，这也是集中式光伏发电主要的并网模式。该模式下光伏电站运行方式灵活且易于调度。并网专线使用光差保护作为主保护，光差保护具有灵敏度高、动作快速可靠，不受电网运行方式影响等特点。
但是在主城区和工业用户集中接入的变电站，10千伏母线间隔数量较为紧张；且专线投资相对较大，一、二次设备较多。该模式适用于发电容量较大的分布式光伏项目（1MW及以上），且光伏阵列输出的电能全部送入电网。
1.1.210千伏统购统销T接并入公网
该模式是将分布式光伏电站出线并联至10千伏公网线路上（如图3所示）。T接线路节约了线路走廊，节省了变电站出线间隔，降低了一、二次设备投资成本。但由于光伏发电的随机性和间歇性，该接线方式了改变配网潮流分布，影响传统保护的可靠动作。
图2 方案1-3系统接线图
Figure.2Solution 1-3 System wiring diagram
1.1.310千伏自发自用/余量上网
方案1-4符合“就近接入、当地消纳”的分布式光伏电站建设思路，是目前最典型的分布式光伏发电并网模式（如图3所示）。用户首先就地消纳光伏阵列送出的电能，若光伏发电不足时由公网送入市电，若有余量时送入公网。该光伏并网模式可有效降低光伏电能在电网上的功率交换，对电网的潮流分布影响较小。
图3 方案1-4系统接线图
Figure.3Solution 1-4 System wiring diagram
但方案1-4并网模式也有限制其发展的因素。一是自发自用/余量上网的光伏发电结构较为复杂，一、二次设备相对较多，加重了项目的投资成本，增加了现场的安装和日后的运行维护的困难程度；二是由于光伏发电的特性和逆变器转换能力的原因，较多的二次谐波和直流分量注入电网，对电能质量要求较高的用户影响很大。
该模式通常可以满足用户白天的用电需求，而且可以将多发的电能送入公网，按照国家发改委和国网公司的电价补贴相关政策规定，投资商和居民可以获得较方案1-1并网模式更多的收益，更利于新能源光伏发电的推广和应用。
1.2380/220伏自发自用/余量上网
图4为方案1-7、1-8系统接线图，380/220伏自发自用/余量上网光伏发电模式与10千伏电压等级的相似。不同之处在于低压光伏并网通常受到场所的限制，光伏阵列基本安装在居民楼顶和向阳面，容量较小，限定在300kW以下。宁夏宁东地区近期投运的宁夏神瑞工贸公司34千瓦屋顶光伏并网发电工程即采用此模式接入电网，光伏阵列安装在办公楼顶，光伏侧并网点接入该公司配电室380伏侧，所发电量用于其办公楼日常用电。
关键词：分布式发电；光伏发电; 并网模式
中图分类号：C35文献标识码： A
The operation and Main Problems of Distributed Photovoltaic Access into Power Grid
Sun Yang
（Zhongwei Power Supply Company of Ningxia Electric Power Company,Yinchuan 755000)
Abstract: In the paper, contemporary typical method of distributed photovoltaic access into power grid is analyzed, and meanwhile, influence of distributed photovoltaic accessing on protection and safety control device is discussed, so as to provide referential direction for further study.
Key words: distributed power generation; photovoltaic power generation; grid-connected pattern
引 言
我国光照资源充足，太阳辐射能利用率高，光伏发电比重逐渐增大。目前集中式光伏发电因其政策支持力度大、收益率较高等原因，并网发电规模与日俱增；而分布式光伏发电模式尚处于起步阶段，但因其具有投资规模小，建设速度快、占地面积小等优点，有着广阔的发展空间，将会逐渐跟上集中式光伏发电模式的发展步伐，为新能源发展开辟新的方向。
1、 分布式光伏接入系统方式
目前国网公司下发的分布式光伏发电接入系统的典型方式共13个[2]。其中，单点接入电网的典型模式有8个（详见表1），组合典型模式的有5个，由单点接入模式衍生而来，采取多电源或双电源方式接入电网。
表1单点接入电网典型方案
Table.1Classification table of typical solutions of distributed photovoltaic power generation single-point accessing system
方案编号 电压
等级 运营模式 并网点 单个并网点容量（建议值）
1-1 10千伏 统购统销
（接入公网） 公网变电站10千伏母线 1～6MW
1-2 10千伏开关站、配电室或箱变 0.3～6MW
1-3 T接公网10千伏线路 0.3～6MW
1-4 自发自用/余量上网（接入用户电网） 用户10千伏母线 0.3～6MW
1-5 380伏 统购统销
（接入公网） 公网配电箱/线路 ≤100kW，8kW 及以下可单相接入
1-6 公網配电室或箱变低压母线 20-300kW
1-7 自发自用/余量上网（接入用户电网） 用户配电箱/线路 ≤300kW，8kW 及以下可单相接入
1-8 用户配电室或箱变低压母线 20～300kW
1.110千伏电压等级接入电网模式
1.1.110千伏统购统销专线接入公网
该模式是以10千伏专线的形式与公网10千伏母线相连（如方案1-1、1-2），公网10千伏母线包括10千伏开关站、配电室、箱变和110千伏变电站的10千伏母线，如图2所示。
（a）方案1-1系统接线图（b）方案1-2系统接线图
图1 方案1-1、1-2系统接线图
Figure.1Solution 1-1, 1-2 System wiring diagram
宁夏地区分布式光伏采用方案1-1并网的模式更为常见，这也是集中式光伏发电主要的并网模式。该模式下光伏电站运行方式灵活且易于调度。并网专线使用光差保护作为主保护，光差保护具有灵敏度高、动作快速可靠，不受电网运行方式影响等特点。
但是在主城区和工业用户集中接入的变电站，10千伏母线间隔数量较为紧张；且专线投资相对较大，一、二次设备较多。该模式适用于发电容量较大的分布式光伏项目（1MW及以上），且光伏阵列输出的电能全部送入电网。
1.1.210千伏统购统销T接并入公网
该模式是将分布式光伏电站出线并联至10千伏公网线路上（如图3所示）。T接线路节约了线路走廊，节省了变电站出线间隔，降低了一、二次设备投资成本。但由于光伏发电的随机性和间歇性，该接线方式了改变配网潮流分布，影响传统保护的可靠动作。
图2 方案1-3系统接线图
Figure.2Solution 1-3 System wiring diagram
1.1.310千伏自发自用/余量上网
方案1-4符合“就近接入、当地消纳”的分布式光伏电站建设思路，是目前最典型的分布式光伏发电并网模式（如图3所示）。用户首先就地消纳光伏阵列送出的电能，若光伏发电不足时由公网送入市电，若有余量时送入公网。该光伏并网模式可有效降低光伏电能在电网上的功率交换，对电网的潮流分布影响较小。
图3 方案1-4系统接线图
Figure.3Solution 1-4 System wiring diagram
但方案1-4并网模式也有限制其发展的因素。一是自发自用/余量上网的光伏发电结构较为复杂，一、二次设备相对较多，加重了项目的投资成本，增加了现场的安装和日后的运行维护的困难程度；二是由于光伏发电的特性和逆变器转换能力的原因，较多的二次谐波和直流分量注入电网，对电能质量要求较高的用户影响很大。
该模式通常可以满足用户白天的用电需求，而且可以将多发的电能送入公网，按照国家发改委和国网公司的电价补贴相关政策规定，投资商和居民可以获得较方案1-1并网模式更多的收益，更利于新能源光伏发电的推广和应用。
1.2380/220伏自发自用/余量上网
图4为方案1-7、1-8系统接线图，380/220伏自发自用/余量上网光伏发电模式与10千伏电压等级的相似。不同之处在于低压光伏并网通常受到场所的限制，光伏阵列基本安装在居民楼顶和向阳面，容量较小，限定在300kW以下。宁夏宁东地区近期投运的宁夏神瑞工贸公司34千瓦屋顶光伏并网发电工程即采用此模式接入电网，光伏阵列安装在办公楼顶，光伏侧并网点接入该公司配电室380伏侧，所发电量用于其办公楼日常用电。