摘 要：随着新能源的大规模推广，分布式光伏在配电网中的占比持续攀升。作为电力供应的末端环节，配电网在接入高比例光伏电源时，由于光伏发电具有分散性、波动性和间歇性等特点，易引发电压超标、潮流逆向传输等运行风险。分布式光伏在降低化石能源消费、促进节能减排的同时，也对配电网的**运行提出了新的挑战。在配电网运行中，各节点的实时负荷与分布式电源出力共同决定了系统的运行状态。因此，在进行分布式光伏规划时，需要对该区域的负荷特性和光伏出力特性进行准确预测，并对光伏接入可能带来的电压风险进行科学评估，从而制定出选址布局和容量配置方案。
关键词：新能源；分布式光伏；电压风险
1. 概述
湖北荆门晨旭智能屋顶光伏发电项目（以下简称“本项目”）是响应国家“优化能源结构，提供更加清洁、可靠的能源”的号召，投资建设的分布式光伏发电应用示范项目。
本项目位于湖北荆门，利用现有厂房屋顶建设分布式光伏发电项目，总建设规模约为8080kW。通过用户配电站接入公共电网，属于荆门市供电公司管理范围。
本文聚焦于光伏电站接入系统的方案论证，深入探讨与之相关的继电保护、**自动装置、通信及调度自动化技术方案并且制定对电压波动风险的额技术措施。
项目现场
2. 现有电网情况
本项目涉及的公用变电站和线路为220kV变电站和用户自建专线，在既有的10kV用户变电站内，近期新增了7台10kV配电变压器，其额定容量依次为2000kVA、1600kVA、250kVA、2000kVA、630kVA、1250kVA和1000kVA。光伏发电单元所输出的直流电能，经逆变器转换为交流电后，通过上述新增变压器升压至10kV电压等级，并借助10kV电缆以T接方式并入220kV变电站的相应线路。截至目前，该变电站已接入及处于接入过程中的分布式电源总容量为127.1MW，而该变电站剩余的可接入容量为52.71MW，因此本期分布式电源的接入需求可得到充分满足。
现有供电示意图如下：
用户配电站现供电示意
3. 技术方案
本项目通过2个并网点上网，2个并网点的装机容量分别为5.99MW、2.535MW（交流侧）由7个光伏发电单元构成。该项目运营模式为全额上网。利用厂房屋顶建设光伏发电系统，关键设备光伏组件、逆变器、变压器等采用国内知名产品。本项目光伏发电系统所输出的直流电经组串式逆变器转换成交流电后，就地升压至10KV，经开关柜通过1回出线接入至厂区10KV进线母线的用户侧，实现并网。变电站近三年负荷平均-0.15MW，考虑主变 N-1 情况下，另一主变负载不超过80%，则该变电站可接入的分布式光伏容量为179.81MW，目前该变电站已接入及在途分布式光伏容量共 127.1W，因此剩余可接入容量 52.71MW。满足本期接入需求。针对于光伏发电并网引起电压偏差电能质量问题的机理采用A类电能质量在线监测装置，对光伏发电可能引起谐波、直流分量、电压波动和闪变、三相不平衡度、注入电网直流分量进行在线监测。
3.1. 升压变压器及高低压配电设备
本项目配备7台三相交流2000KVA的干式变压器。额定电压10.5±2×2.5%/0.38kV，接线组别为Dy11。交流频率为50Hz,可以户外使用，能效等级满足国家规范要求。
3.2. 继电保护及**自动装置
本光伏电站内主要电气设备采用微机保护，以满足信息上送。元件保护按照《继电保护和**自动装置技术规程》（GB14285－2006）配置。
1）线路保护
本项目为10kV并网，建议光伏开关站总出线开关建议光伏开关站总出线开关配置线路方向过流等保等护，包括三段可经复压和方向闭锁的过流保护，三段零序过流保护、过负荷并具备低周减载功能，以便线
路发生故障时快速切除，避免事故范围扩大。
2）频率电压异常紧急控制装置
本项目光伏并网点断路器要求具备失压跳闸功能，不设重合闸，可通过逆变器内低压保护与频率保护实现解列，不配置独立的**自动装置。装置通过检测系统频率，根据系统频率的变化按用户设定的频率定值，当系统频率低于 定值时，自动切除负荷。为保证装置可靠动作，系统正常时对低频减载功能进行闭锁，当系统频率下降到一定程度时才解除闭锁。为防止系统发生负荷反馈引起装置误动，采用了低电压、欠电流和滑差闭锁。
低电压闭锁判据为:Ua低于低电压闭锁定值，同时零序电压3U0低于8V，或PT断线时，闭锁低频减载出口。滑差闭锁判据为:df/dt大于滑差闭锁定值时，闭锁低频减载出口。欠流闭锁判据为：三相电流Ia、Ib、Ic均低于欠流闭锁定值时，闭锁低频减载出口。装置通过检测系统频率，根据系统频率的变化按用户设定的频率定值，当系统频率高于定值时，自动切除负荷。
对于光伏电站，公共连接点的电压偏差、电压波动应满足GB/T 12325-2008和GB/T12326-2008的规定。当电压异常时，按照表1中要求的时间停止向电网线路送电，此处要求适用于三相系统中任何一项。其中UN为光伏电站并网点的电网标称电压，分闸是指异常状态发生到逆变器停止向电网送电的时间。当频率异常时，按照表2所表示的电网频率偏离下运行。
表1 光伏电站在电网电压异常时的响应要求
