光伏并网线路开关柜内单相PT的配置问题分析论文_王淑玲

(山东博文信通电力工程设计有限公司 山东省济南市 250000)

摘要:随着社会经济的发展,光伏并网工程的大量投入,其并网线路两侧单相PT无法配置问题日益突出,本文针对光伏并网线路且电压等级为35kV、10kV小电源并网线路单侧或两侧均未安装线路单相PT时,在线路无法实现重合闸方式下,如何做才能满足电网的安全运行要求的方法进行了分析,希望对电站设计人员、运维人员有所帮助。

关键词:光伏并网;单相PT; 重合闸; 开关柜;光伏并网逆变器

概述:由于大量分布式光伏小电源的接入,原单端供电的辐射型供电线路,变为双电源弱电联络线路。按照实际工程设计,光伏小电源侧装设可靠的保护与解列装置,在系统事故时系统侧保护动作跳开电源断路器,小电源侧保护或解列装置跳开并网继路器。

根据《光伏发电站接入电力系统设计规范》(GB/T 50866-2013)的6.3.1“光伏发电站送出线路宜配置重合闸,故障切除后电网侧应实现检无压重合,光伏发电侧应实现检同期重合”的规定,并网系统侧配置检无压重合闸,光伏电站侧配置检同期重合闸(此处重合闸可能不投入运行,会与光伏电站逆变器控制系统来配合使用),光伏电站并网线路两侧均装设线路PT,以满足准同期并网的求。

根据以上对光伏发电站设计提出的明确规定,线路单相PT应安装于图示A点与B点,检同期合闸应根据光伏逆变器系统控制方式选于并网点1或并网点2,即如光伏逆变器是并网型逆变器则B点单相PT可设置为退出运行,启用并网点2为同期合闸点;如光伏逆变器是非并网型逆变器则B点定要加装单相PT作为检同期合闸点,因为对于双侧电源线路,如是非同期合闸,则两侧电动势相位会相差较大,合闸时会产生很大的冲击电流,从影响电气设备寿命,还可能引起系统振荡;

但在大量光伏并网项目工程实施中,受柜体空间、检修通道空间、电缆安装方式、人为操作等诸多因素的影响,单相PT在实际配置过程中常常会面临一些问题,必须对这些问题理及时、有效处理,从而保证光伏项目的顺利并网。

一、开关柜单相PT的安装通常会碰到以下几种情况:

1 、光伏并网线路两侧均为新上开关柜,此种情况下A、B点可以按设计人员要求在柜子出厂前安装好单相PT,此时并网线路两端均装设有单相PT,其相应的保护装置可以实现光伏并网检同期及检无压功能,运行人员也就可以根据调度要求灵活设置线路的自动重合闸方式,本文对此种情况不做分析。

2、光伏并网线路B点处为新上开关柜,可以利用新上优势安装好单相PT,A点系统侧为变电站早期柜,通常都未有配置线路单相PT,且开关柜内一般无无单相PT安装位置或原安装的单相PT因电缆安装方式等原因必须拆除,使光伏并网线路A点无配置单相PT,至使并网用保护装置不能实现光伏并网的检同期功能,运行人员也就无法根据调度要求灵活设置线路的自动重合闸方式,此种情况不符合规范的要求。

3、光伏并网线路A点、B点处均由于开关柜结构问题,柜内空间限制,至使柜内单相PT均无安装位置,此时相应的保护装置也不能实现光伏并网的检同期及检无压功能,运行人员也就无法根据调度要求灵活设置线路的自动重合闸方式,此种情况亦不符合规范的要求,但此种情况一般不出现,本文不论述。

本文主要针对以上第2种常见情况进行分析,为了最大限度满足光伏并网线路自动重合闸的控制及安全运行需要,结合现场实际现提出相应解决方案如下:

1、针对于以上第2条,首先从规范要求的角度,从硬件着眼,从柜体结构着手对现有开关柜进行改造,对柜体空间足够大的,在柜内增加单相PT,对柜体空间狭窄无法增加单相PT时,只能通过在开关柜柜后增加辅柜,扩大开关柜柜内空间的方式配置单相PT,其方案图示如下:

但此种方法对检修通道等有所占用,对开关柜后期维护不利,而

且施工难度大,施工周期长,资金投入多。且此种方案并不适用于所有项目,对于柜体狭窄特别是柜后通道面积少的侧无法施行,需另做他法。换句话说电网的安全可靠运行,不仅仅靠一次、二次装置的完善来实现,合理安排运行方式也是其有效保证措施。所以供电公司也可以根据当地对光伏并网项目的控制要求,综合当时现场存在的各种客观因素,采取取消光伏并网线路两侧自动重合闸功能,改用人工干预的方式完成光伏线路断路器合闸,但为了并网线路的成功并网,按照实际工程设计,现场还需采取一定技术手段防止误操作断路器。其具体方法如下:

把光差保护装置的内部合闸逻辑变更为外部电气闭锁逻辑及微机五防闭锁逻辑,通过在线路侧增加带电显示器得出线路侧无压信号,再把这个无压信号串入断路器合闸回路,实现以电气闭锁的形式防止现场人员在线路侧有电时合断路器;带电显示的另一无压信号点通过线路的保护测控装置送到后台,在断路器微机合闸回路五防程序中串入线路侧无压信号,实现以微机五防的形式防止调度人员在线路侧有电时合断路器,而且把此遥信用于微机五防的同时也送于调度端,同时增加调度人员控制的。此种方式可以节省增加单相PT时的现场工作量,在光伏并网项目也有很广泛的应用。

结束语

本文通过分析光伏并网线路单相PT增加的必要性,结合现场实际线路单相PT安装时出现的问题,提出了有效的解决方案,希望对新能源的接入,对确保了地区电网的供电可靠性,对同类问题具有借鉴意义。

参考文献:

[1]GB/T50866-2013光伏发电站接入电力系统设计规范

[2]GB/T14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程

[3]GB/T50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范

论文作者:王淑玲

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2018/1/6

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