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并網(wǎng)柜
太陽能是一種重要的，可再生的清潔能源，取之不盡用之不竭、無污染、人類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。不僅帶動的經(jīng)濟的發(fā)展，同時對環(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，國內(nèi)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，后來慢慢在全國各個省市。
分布式光伏發(fā)電的特點：
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的廠房等地，光伏容量也就是在幾MWp。通常情況下，根據(jù)容量的大小和實際的現(xiàn)場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這種比較大一點的光伏多以10KV并網(wǎng)。
2、結(jié)構(gòu)簡單，便于維護管理。對于分布式光伏電站來講，除了必須要有的光伏組件以外，電氣設(shè)備也是必不可少的的。其中一次設(shè)備有變壓器、開關(guān)柜等，二次設(shè)備有防孤島保護裝置、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、電度表等。這些較那些集中式光伏電站來講，設(shè)備少了許多。設(shè)備的減少，出問題的幾率就大大降低，便于現(xiàn)場人員多維護管理。
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(jù)現(xiàn)場的實際情況，一般情況下光伏并網(wǎng)柜安裝在光伏專變的下方、掛在墻面上或者立在室內(nèi)。那么光伏并網(wǎng)柜需要滿足什么要求，需要實現(xiàn)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(jù)目前了解來看，有許多分布式光伏電站已經(jīng)安裝好了，在供電部門檢驗時總是驗收不過，總是有這樣或那樣的問題。針對于這類問題，我們一起探討一下。
根據(jù)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(guī)定》標準通知，其中在安全與保護上，要求光伏電站應(yīng)在光伏電站并網(wǎng)點內(nèi)側(cè)設(shè)置易于操作，可閉鎖，且具有明顯斷開點的并網(wǎng)總斷路器；具有一定的過電流能力，在120%Ie下，光伏電站可靠工作時間不小于1min；對于小型光伏電站也就是分布式光伏電站來講，需要具備快速檢測防孤島并且快速切斷并網(wǎng)開關(guān)的能力；當光伏電站設(shè)置不可逆并網(wǎng)方式時，應(yīng)配置逆功率保護相關(guān)設(shè)備;恢復(fù)并網(wǎng)要求，當電網(wǎng)發(fā)生擾動，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(fù)到正常值后，經(jīng)過20S到5min這一段時間的延時后合閘并網(wǎng)，重合閘時間由電站的容量、接入方式和當?shù)卣{(diào)度或供電部門決定�；谝陨蠈Ψ植际绞焦夥娬镜囊�，再結(jié)合目前市場的實際情況，大體可以得出光伏并網(wǎng)柜的技術(shù)要求。但是地區(qū)的不同，對于設(shè)備的要求也有些不一樣。一般情況要求如下：
1、并網(wǎng)開關(guān)。根據(jù)15D202-4 建筑一體化光伏系統(tǒng) 電氣設(shè)計與施工要求，斷路器的選型及安裝應(yīng)符合下列要求：
1）、根據(jù)短路電流水平選擇開斷能力，并留有一定裕度。
2）、應(yīng)具備過流保護功能，具備反應(yīng)故障及運行狀態(tài)的 輔助觸點及同時切斷中性點的功能。
3）、具備電源與負荷端反接的能力。
4）、根據(jù)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，并網(wǎng)開關(guān)一般選擇具有失壓脫口功能、帶有電操回路、單輔觸點等，必須強調(diào)一點，開關(guān)需選擇4P開關(guān)，這些是基本要求。開關(guān)的容量大小一般是根據(jù)光伏的容量大小來選取的，一般多為額定電流的1.2到1.5倍。在800A以下多用塑殼式開關(guān)，對于800A以上多用于框架式斷路器（并不是絕對，要根據(jù)實際情況來選定）。因此市面上有些項目用的并網(wǎng)開關(guān)功能看似很強大，不過對于光伏電站來講并不是很適用。
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)點處，對于分布式光伏電站來講，多安裝于并網(wǎng)柜中。防孤島保護裝置應(yīng)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(jù)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?shù)毓╇姴块T來提供，用戶發(fā)電量的統(tǒng)計，以便于補償。在此不做過多說明。
綜上所述，分布式光伏并網(wǎng)柜的組成應(yīng)該有并網(wǎng)開關(guān)、防孤島保護裝置、浪涌保護器、溫濕度加熱器等。滿足的功能是當電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，并網(wǎng)開關(guān)準確快速的斷開，當電網(wǎng)恢復(fù)正常時，并網(wǎng)開關(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來講，要求有所改變。舉例說明：
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(shè)備，給防孤島保護裝置供電。其實在實際應(yīng)用中，UPS可以省去。一般來講，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，此時防孤島保護裝置也處于失電狀態(tài)，裝置沒有辦法動作。但是并網(wǎng)開關(guān)具有失壓脫口功能，此時并網(wǎng)開關(guān)會自行斷開，將光伏電站與電網(wǎng)分開。當電網(wǎng)電壓處于低于或高于額定值時，或者頻率有些不正常時，此時防孤島保護裝置是可以正常運行的，這時裝置也會根據(jù)實際采樣結(jié)果做出判斷，準確及時的跳開并網(wǎng)開關(guān)。由此可見UPS可用可不用。但是很多供電部門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(wěn)而導(dǎo)致裝置電源板燒毀，添加了UPS，從這一點來講，也是比較好的。
3、有些地區(qū)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，說是該功能是供電局指定要求的功能。由此可見，地區(qū)不同，對于并網(wǎng)柜的要求也是有所不同，這要求沒有絕對的對與錯，只是對于當?shù)毓╇姴块T在參考國電電網(wǎng)要求并結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況而做出的一個適合自己地區(qū)的一個規(guī)范。
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