甘肃某100mw光伏电站接入系统方案分析

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1、万方数据华北电力大学硕士学位论文展起来的。经过50多年的开发建设，嘉峪关现已成为西北最大的钢铁工业基地，并形成以为冶金工业为主导，化工、电力、建材、机械、纺织、食品工业为骨干的工业体系；同时嘉峪酒泉地区拥有发展新能源产业得天独厚的综合优势，在国家相关政策大力支持下，以建设成百万级风力及光伏发电基地。一方面嘉峪酒泉地区较为齐全的工业发展布局为分布式光伏发电就地消纳创造了良好条件，一方面风力与光伏发电受气候影响，外出力具有大幅、高频的随机波动性，接入后对电网安全稳定运行带来不良影响【2】。如何在全面分析电源、电网现状的基础上，提出光伏电站合

2、理的电力系统一次接入方案是保证电网平稳运行、提升电网建设经济效益的有力保证。1．2国内外研究可持续发展问题是本世纪人类面临的重大课题，开发新能源，替代日益枯竭的石化能源是各国政府及其重视的重要问题。太阳能可以说是真正取之不尽、用之不竭的能，而且太阳能发电干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。太阳能发电需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以无枯竭危险、干净(无公害)、不受资源分布地域的限制、可就近发电、能源质量高等特点。同时它的不足之处主要有照射的能量分布密度小、占地面积大、发电出力受气象

3、季节时间限制等。太阳能光伏发电的能量转换器件是光伏电池，其原理是依靠光电伏打效应在半导体表面产生电动势而形成电流[3】。依据光伏发电系统与公共电网的关系，光伏发电系统可分为独立型与并网型。考虑发电系统与电网系统的功率交换(单向或双向)，并网型光伏发电系统中又可分为可有逆流系统与无逆流系统【15．18】。对于有逆流光伏发电系统，发电系统可实现与公共电网的功率双向交换互动：但由于其接入后对于公共电力系统冲击较大，可能影响公共电网安全稳定运行，故对其接入公共电网的容量、电压等级、接入点有所限制。无逆流光伏发电系统通过防逆流装置禁止发电系统输入

4、盈余电量；考虑到光伏发电的随机、不稳定性，为充分利用光伏发电，无逆流发电系统一般配置储能系统。自从1954年美国贝尔实验室制成第一个太阳能电池【29】，光伏发电逐步应用于较为偏远的，公共电网无法延伸地区的独立光伏发电系统。20世纪末的石油危机以及环境污染问题促使各国加大对新能源的研究力度，大大促进了太阳能光伏发电的发展。随之新能源科研投入不断加大，鼓励和支持光伏产业发展的政策也不断出台。1997年6月，美国宣布了”太阳能百万屋顶计万方数据华北电力大学硕士学位论文划”，计划在2010年以前为loo万座住宅实施太阳能发电系统，日本还有欧洲的

5、德国、丹麦、意大利、英国、西班牙等国也纷纷开始制定本国的可再生能源法案，刺激了光伏发电产业的高速发展。国外光伏发电产业的发展几乎都体现在中心城镇的光伏屋顶计划，主要以小容量的分布式电源形式接入，对于公共电网的扰动及影响较小【30】。同时为支持大量分布式光伏电源的接入，欧美国家借助先进的信息及通信技术致力于智能高效、自愈、可靠的智能配电网研究。我国太阳能光伏发电系统发展起步晚，速度快。2006年国务院办法《可再生能源法》之前，光伏发电系统总容量不到100MW，而且以独立光伏发电系统为主。在《可再生能源法》以及随后发布的“太阳能屋顶计划”政

6、策扶持下，我国积极研究实践小容量分布式光伏电站建设。考虑到大量光伏发电系统的接入配电网，将使得电力系统的控制、运行、规划设计以及管理方面带来较大的影响【4】；使得配电网系统由放射状的无源配电网转变为分布有中小型电源的有源网，给配电网运行管理带来不小的挑战。因此，2009年6月，国家电网公司统一部署，浙江省电力公司组织相关单位建立了包括配电网系统系统模型、光伏电源稳态模型、电磁一机电混合模型、短路模型和可靠模型并网光伏电源综合仿真模型，并通过研究分析光伏电源并网与配电网交互影响，最终制定完成了《分布式电源接入配电网规划导则》以及《分布式电

7、源接入配电网运行控制导则》。其中，分布式电源(含光伏)接入电网系统的原则是，并网点的确定原则为电源并入电网后能有效输送电力并且能确保电网的安全稳定运行，当公共连接点处并入一个以上的电源时，应总体考虑其影响，原则上电源总容量不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25％。并依据接入容量，制定分布式电源接入电压等级原则为：200kW及以下分布式电源接入O．38kV电压等级电网；200kW以上分布式电源接入10kV及以上电压等级电网【16】。通过技术经济比较，分布式电源采用低一电压等级接入优于高一电压等级接入时，可采用低一电压等级接入。该标准

8、充分考虑了分布式电源系统的技术经济特点，在保障系统和配电网安全运行的前提下，适当简化了对计量、自动、保护、通信系统的标准要求。随着我国光伏产业进一步蓬勃发展，部分地域辽阔，太阳能资源丰富而且稳定地区积极构建