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)能源供應短缺危機日益嚴重，尋找新興能源已成為世界熱點問題。在各種新能源中，太陽能光伏發(fā)電具有無污染、可持續(xù)、總量大、分布廣、應用形式多樣等優(yōu)點，受到世界各國的高度重視。太陽能光伏市場應用將呈現(xiàn)寬領域、多樣化的趨勢，適應各種需求的光伏產品將不斷問世，除了光伏電站外，與建筑相結合的光伏發(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。本文對光伏并網(wǎng)柜的組成與設計進行了闡述與分析，本文詳細介紹了并網(wǎng)柜在大型光伏電站中的運用，并提出了一些革新建議，以實例對并網(wǎng)柜的設計進行了分析。
關鍵詞：光伏發(fā)電 分布式光伏電站 并網(wǎng)柜 計量
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，全球經(jīng)濟發(fā)展的風向標已然轉向低碳經(jīng)濟。太陽能產業(yè)越來越受到世界各個國家的重視。光伏電站的建設作為國家“十二五”計劃的重要指標近年來也出現(xiàn)了蓬勃的發(fā)展。本文就光伏并網(wǎng)柜的設計、應用等方面進行了詳細的闡述。
1 分布式光伏電站簡介
分布式光伏電站是指利用太陽能，采用半導體的“光伏發(fā)電”效應，通過太陽能電池組件、逆變器、交流匯流箱、并網(wǎng)柜、光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)等設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)技術規(guī)定光伏電站的容量與接入電網(wǎng)的電壓等級，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。
1.1 分布式電站典型組成
2 并網(wǎng)柜簡介
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，對于低壓并網(wǎng)柜的光伏電站，光伏并網(wǎng)柜中還可以加裝計量和保護等功能器件。
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)的技術要求，實現(xiàn)對光伏系統(tǒng)的保護、監(jiān)控。
并網(wǎng)柜由斷路器、隔離開關、計量表計、浪涌保護器、柜體等部件組成。
品牌推薦：
光伏專用斷路器：施耐德，ABB ,常熟開關，上海人民等：
刀開關：正泰，德力西；
浪涌保護器：安科瑞；
多功能計量表：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)柜的結構
2.4 參數(shù)信息
2.5 并網(wǎng)柜執(zhí)行標準
GB 7251.1-2013 《低壓成套開關設備和控制設備 第1部分》
GB 7251.12-2013 《低壓成套開關設備和控制設備 第2部分》
GB 4208-2008 《外殼防護等級》
GB 9466.1-1997 《低壓成套開關設備基本實驗方法》
GB/T19939-2005 《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術要求》
2.6 功能特點
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，對光伏系統(tǒng)進行失壓，欠壓保護，及自動合閘功能；
可預留獨立鉛封計量室，光伏發(fā)電一目了然；
可根據(jù)客戶需求配用國內外知名品牌廠家元件；
可選配電能質量在線監(jiān)測裝置檢測光伏發(fā)電系統(tǒng)的各電參量，并與后臺聯(lián)機通訊，實現(xiàn)智能化管理；
可選配防孤保護及逆功率保護功能；
具有RS485通訊接口，使用ModBus-RTU通訊協(xié)議；
2.7 注意事項
⑴、并網(wǎng)柜配置隔離開關有明確分斷點且是4級！
光伏系統(tǒng)在供電負荷與并網(wǎng)逆變之間和公共電網(wǎng)與負荷之間應設置隔離開關，隔離開關應 具備明顯的斷開點指示及斷零功能。
⑵、并網(wǎng)柜主斷路器配置光伏欠壓脫扣！
GB/T 19939-2005 6.1當電網(wǎng)接口出的電壓超出5.1規(guī)定電壓范圍時，光伏系統(tǒng)應停止 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)電項目并網(wǎng)柜應用案例
3.1 項目簡介
江蘇兆鋆新材料股份有限公司（原鎮(zhèn)江育達復合材料有限公司）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，占地66000平米，建筑面積55000平米。
該項目光伏電站總裝機容量645.65kwp，項目主要配置，2582塊組件，28臺光伏逆變器，3臺交流匯流柜，3個并網(wǎng)柜。分布式光伏電站組成如下圖
1#并網(wǎng)點264.96kw
2#并網(wǎng)點161.28kw
3#并網(wǎng)點230.4kw
3.2并網(wǎng)柜原理圖
設計說明：
1、并網(wǎng)斷路器需具備短路瞬時，長延時保護功能，具備分勵脫扣，欠壓脫扣、同時需能反映故障狀態(tài)及運行狀態(tài)額定輔助觸點各一對，并網(wǎng)斷路器具有明顯開斷指示，具備開端故障電流能力，具備電源端和負荷端反接能力。
2、并網(wǎng)斷路器應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，具體需以供電局接入系統(tǒng)方案為準。
4、光伏側N線只做計量
3.3 竣工驗收
現(xiàn)場竣工圖
4 結束語
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：①無枯竭危險；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；④無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發(fā)電供電；⑤能源質量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦建設周期短，獲取能源花費的時間短。它必然是未來能源行業(yè)的趨勢與方向。
本文從光伏系統(tǒng)的基本知識，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，實例設計等方面對并網(wǎng)柜進行了闡述。提出了一些設計的新思路，注意點，為并網(wǎng)柜的設計提供了一個范例。太陽能光伏電站的建設，不僅能為投資者、社會創(chuàng)造價值，更能夠地推廣綠色經(jīng)濟，改善區(qū)域環(huán)境，為社會謀求更多的福祉。
【參考文獻】
［1］ 安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01.版
［2］ 朱紅路，《光伏電站設計、運行》
［3］ GB/T19939-2005 《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術要求》
作者簡介：
師晴晴（1985－），女，漢族，本科，工程師，主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)
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