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因地制宜建光伏电站 电网接入不应成为瓶颈

2014-04-25 11:22
九一隐士
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  中国的光伏应用大多都需要接入电网,除了少量在西部无电地区和东南部海岛应用的离网微网应用以外。一定规模的光伏发电接入电网,将对电网的稳定性产生冲击,为此,光伏电站必须通过电网验收。

  在分布式光伏应用中,工业厂房屋顶电站大多接入10KV电网。此类电压等级的接入,和西部近几年大规模应用发展的荒漠地面电站,在电网验收要求上是类似的。其他220V和400V电网电压接入的中小型商业屋顶光伏电站,电网要求就宽松很多。

  根据国标GB/T 29321-2012光伏发电站无功补偿技术规范要求,光伏发电站动态无功响应时间应不大于30ms,这是对10KV及以上电压等级接入的硬性要求。在已知的国内各大厂商各种逆变器机型当中,只有少数集中型逆变器可以做到。由于组串型逆变器控制节点很多,在响应无功调度上需要超过1分钟的时间。

  据国家电网相关人员介绍,谐波干扰也是电网接入的强制性指标之一,国内设备招标中一般要求THDi《3%。谐波干扰与电子设备数量多少有必然联系,除了单个产品自身的技术参数参考以外,大规模的电站应用中大多使用集中型逆变器接入方案以减少设备数量,也有谐波方面的原因。

  在分布式应用中,光伏发电系统与电站业主已有的生产精密电子设备之间的可能电磁干扰,是在电站并网法规要求之外,进行电站设计的时候需要纳入考虑的因素。

  电网对所接纳的光伏发电提出了低电压、零电压、高电压穿越等电网支撑能力的要求。早两年该类要求只针对荒漠地面电站接入提出,而主流应用的集中型逆变器经过几年的发展,都已具备此类基本能力。

  近年随着技术的提升和更多电站应用环境的出现,组串式逆变器逐步通过了高低电压穿越的测试,并开始进入荒漠地面电站应用。但是,单台组串式逆变器通过了电压穿越测试,并不等于大规模电站应用中所有的逆变器都能成功进行高低电压穿越。

  认证公司技术人员表示,在同等容量的电站中,组串式方案的逆变器设备数量20-30倍于集中式方案,如此多数量的逆变器能否在150ms的瞬间全部成功实现对电网的支持,风险很大,必须要实践检验认证。

  中国的电网完善程度较西方发达国家还有较大差距,光伏接入方案的电网友好性尤为重要。实验室条件下的测试是对单一产品的技术检验,在电站实际环境大规模推广应用还存在很多不确定的因素,随着设备数量和节点的大幅增长,不确定风险将更为突出。

  在光伏等新能源近几年高速发展中,大范围电网接入故障模拟及检验,以及各类实际问题的发生和解决,都在不断提升电网的接入法律法规标准,并不断完善成熟设计方案。

  

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