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安科瑞 師晴晴

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江陰 214405

摘要：世界常規(guī)能源供應(yīng)短缺危機(jī)日益嚴(yán)重，尋找新興能源已成為世界熱點(diǎn)問題。在各種新能源中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有無污染、可持續(xù)、總量大、分布廣、應(yīng)用形式多樣等優(yōu)點(diǎn)，受到世界各國(guó)的高度重視。太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)應(yīng)用將呈現(xiàn)寬領(lǐng)域、多樣化的趨勢(shì)，適應(yīng)各種需求的光伏產(chǎn)品將不斷問世，除了光伏電站外，與建筑相結(jié)合的光伏發(fā)電系統(tǒng)、小型光伏系統(tǒng)、離網(wǎng)光伏系統(tǒng)等也將快速興起。隨著光伏電站的迅速興起，作為電網(wǎng)與電站的銜接裝置的光伏并網(wǎng)柜，需求量也不斷增大。本文對(duì)光伏并網(wǎng)柜的組成與設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述與分析，本文詳細(xì)介紹了并網(wǎng)柜在大型光伏電站中的運(yùn)用，并提出了一些革新建議，以實(shí)例對(duì)并網(wǎng)柜的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電 分布式光伏電站 并網(wǎng)柜 計(jì)量 

引言：近年來，隨著環(huán)境問題的日益突出，綠色能源發(fā)展理念已經(jīng)逐漸深入人心，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)已然轉(zhuǎn)向低碳經(jīng)濟(jì)。太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)越來越受到世界各個(gè)的重視。光伏電站的建設(shè)作為“十二五”計(jì)劃的重要指標(biāo)近年來也出現(xiàn)了蓬勃的發(fā)展。本文就光伏并網(wǎng)柜的設(shè)計(jì)、應(yīng)用等方面進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

1 分布式光伏電站簡(jiǎn)介

分布式光伏電站是指利用太陽(yáng)能，采用半導(dǎo)體的“光伏發(fā)電”效應(yīng)，通過太陽(yáng)能電池組件、逆變器、交流匯流箱、并網(wǎng)柜、光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等設(shè)備組成的小容量的發(fā)電系統(tǒng)。根據(jù)光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定光伏電站的容量與接入電網(wǎng)的電壓等級(jí)，接入電網(wǎng)。

光伏電站發(fā)電模式：自發(fā)自用，余電上網(wǎng)，優(yōu)先使用光伏發(fā)電，剩余電量上網(wǎng)并收取電費(fèi)。

1.1 分布式電站典型組成

2 并網(wǎng)柜簡(jiǎn)介

光伏并網(wǎng)柜，作為光伏電站的總輸出，存在于光伏分布式電站系統(tǒng)中，是連接光伏電站和電網(wǎng)的配電裝置，其作用是做為光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的分界點(diǎn)，對(duì)于低壓并網(wǎng)柜的光伏電站，光伏并網(wǎng)柜中還可以加裝計(jì)量和保護(hù)等功能器件。

2.1 并網(wǎng)柜組成

通過各元件的組合，滿足光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏系統(tǒng)的保護(hù)、監(jiān)控。

并網(wǎng)柜由斷路器、隔離開關(guān)、計(jì)量表計(jì)、浪涌保護(hù)器、柜體等部件組成。

品牌推薦：

光伏斷路器：施耐德，ABB ,常熟開關(guān)，上海人民等：

刀開關(guān)：正泰，德力西；

浪涌保護(hù)器：安科瑞；

多功能計(jì)量表：安科瑞；

電流互感器：安科瑞

2.2 并網(wǎng)柜電氣原理

2.3 并網(wǎng)柜的結(jié)構(gòu)

 2.4 參數(shù)信息

2.5 并網(wǎng)柜執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)  

GB 7251.1-2013         《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第1部分》

GB 7251.12-2013       《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第2部分》

GB 4208-2008            《外殼防護(hù)等級(jí)》

GB 9466.1-1997         《低壓成套開關(guān)設(shè)備基本實(shí)驗(yàn)方法》

GB/T19939-2005        《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》

2.6 功能特點(diǎn)

容量涵蓋范圍廣，可涵蓋2000A以下用戶并網(wǎng)需求；

安裝方便，外觀美觀大氣；

可選配檢有壓合閘、失壓跳閘等功能，對(duì)光伏系統(tǒng)進(jìn)行失壓，欠壓保護(hù)，及自動(dòng)合閘功能；

可預(yù)留獨(dú)立鉛封計(jì)量室，光伏發(fā)電一目了然；

可根據(jù)客戶需求配用外品牌廠家元件；

可選配電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的各電參量，并與后臺(tái)聯(lián)機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)智能化管理；

可選配防孤保護(hù)及逆功率保護(hù)功能；

具有RS485通訊接口，使用ModBus-RTU通訊協(xié)議；

2.7 注意事項(xiàng)

 ⑴、并網(wǎng)柜配置隔離開關(guān)有明確分?jǐn)帱c(diǎn)且是4級(jí)！

光伏系統(tǒng)在供電負(fù)荷與并網(wǎng)逆變之間和公共電網(wǎng)與負(fù)荷之間應(yīng)設(shè)置隔離開關(guān)，隔離開關(guān)應(yīng)  具備明顯的斷開點(diǎn)指示及斷零功能。

 ⑵、并網(wǎng)柜主斷路器配置光伏欠壓脫扣！

GB/T 19939-2005  6.1當(dāng)電網(wǎng)接口出的電壓超出5.1規(guī)定電壓范圍時(shí)，光伏系統(tǒng)應(yīng)停止   向電網(wǎng)送電，此要求適用于多相系統(tǒng)的任何一相。

3 江蘇兆鋆新材料645.65kwp屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目并網(wǎng)柜應(yīng)用案例 

3.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

江蘇兆鋆新材料股份有限公司（原鎮(zhèn)江育達(dá)復(fù)合材料有限公司）坐落于環(huán)境優(yōu)美、交通便利的南京市東郊句容新材料工業(yè)園內(nèi)，占地66000平米，建筑面積55000平米。 

該項(xiàng)目光伏電站總裝機(jī)容量645.65kwp，項(xiàng)目主要配置，2582塊組件，28臺(tái)光伏逆變器，3臺(tái)交流匯流柜，3個(gè)并網(wǎng)柜。分布式光伏電站組成如下圖

1#并網(wǎng)點(diǎn)264.96kw

2#并網(wǎng)點(diǎn)161.28kw

3#并網(wǎng)點(diǎn)230.4kw

3.2并網(wǎng)柜原理圖

設(shè)計(jì)說明：

1、并網(wǎng)斷路器需具備短路瞬時(shí)，長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)功能，具備分勵(lì)脫扣，欠壓脫扣、同時(shí)需能反映故障狀態(tài)及運(yùn)行狀態(tài)額定輔助觸點(diǎn)各一對(duì)，并網(wǎng)斷路器具有明顯開斷指示，具備開端故障電流能力，具備電源端和負(fù)荷端反接能力。

2、并網(wǎng)斷路器應(yīng)具備失壓跳閘及檢有壓合閘功能（失壓跳閘值整定為20%Un、10秒，檢有壓整定值宜整定大于85%Un）

3、上述并網(wǎng)柜接線方式和配置僅為初設(shè)，具體需以接入系統(tǒng)方案為準(zhǔn)。

4、光伏側(cè)N線只做計(jì)量

3.3 竣工驗(yàn)收

現(xiàn)場(chǎng)竣工圖

4 結(jié)束語

光伏系統(tǒng)被稱為理想的新能源。它有著很多不可替代的優(yōu)勢(shì)：①無枯竭危險(xiǎn)；②可靠，無噪聲，無污染排放外，干凈（無公害）；③不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢(shì)；④無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電；⑤能源質(zhì)量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦建設(shè)周期短，獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。它必然是未來能源行業(yè)的趨勢(shì)與方向。

本文從光伏系統(tǒng)的基本知識(shí)，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成、并網(wǎng)柜組成，各元件的選型，功能的選配，實(shí)例設(shè)計(jì)等方面對(duì)并網(wǎng)柜進(jìn)行了闡述。提出了一些設(shè)計(jì)的新思路，注意點(diǎn)，為并網(wǎng)柜的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)范例。太陽(yáng)能光伏電站的建設(shè)，不僅能為投資者、社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值，更能夠有效地推廣綠色經(jīng)濟(jì)，區(qū)域環(huán)境，為社會(huì)謀求更多的福祉。

【參考文獻(xiàn)】

［1］ 安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè).2013.01.版

［2］ 朱紅路，《光伏電站設(shè)計(jì)、運(yùn)行》

［3］ GB/T19939-2005   《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》