深圳新能电力开发设计院有限公司 广东省深圳市 518000
摘要：光伏发电是未来能源产业的发展重点，相较传统发电方式，清洁能源发电综合效益大，安全可靠，无噪声，无污染排放且不受资源分布地域的限制，有助于解决国内环境污染问题。本文以用户光伏工程为例，分析如何选择光伏接入电压等级及并网点，同时校验并网点选择合理性。
关键词：光伏发电；0.4kV电网接入；接入系统设计
引言
深圳地区太阳能资源丰富，有着得天独厚的光伏发电优势。由于深圳地区土地资源稀缺，变电站建设缓慢，无法即时满足部分用户负荷突增的紧急用电需求，因此光伏发电不乏成为用户解决用电的最佳选择，本文主要以深圳地区某用户分布式光伏项目，根据用户配电房实际情况选择并网接入点，通过短路电流计算分析其并网点选择合理性。
1 光伏发电原理
并网光伏发电系统主要由太阳能电池组件、组串式并网逆变器、交流配电柜、电缆、线槽和一套数据采集监控系统构成。白天阳光充足时，光伏组件所发直流电经组串式并网逆变器，转换成50Hz，三相0.4kV交流电，然后就近接入各厂房配电室内的0.4kV母线，输出给厂区的负荷使用；阴雨天或夜晚无阳光时，光伏组件不产生电能或产生的电能不满足负荷用电需求时可由公网供电。光伏发电系统直接将电能并入电网，省去了昂贵的蓄电设备将太阳能光伏发电作为市电的补充，也可对公用电网起调峰的作用。
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图1 光伏发电原理图
2 接入电压等级分析
深圳地区分布式电源接入电压等级宜按照：分布式电源宜就近接入0.38 ～110kV电网。不同容量的分布式电源并网的推荐电压等级参照下表确定。
表1 深圳地区分布式能源并网推荐电压等级
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3 光伏并网点选择
光伏并网接入点选择以就地消纳，余电上网为原则，根据用户要求及配电房实际情况，优选负荷大于等于光伏发电量的母线段作为并网接入点，保证光伏发电量可优先通过现有负荷就地消纳。若光伏发电量较大，可分多个接入点并网接入。
4 短路电流计算
为校验接入点开关容量及设备选型要求，需进行短路电流计算，公式如下。
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（1）
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（2）
式中，
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—基准电流；
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—基准电流；
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—基准电压；
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—电流标幺值；
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—电流有名值；
5 实例计算
以某用户为例：现有用户意向于厂房屋布置光伏，通过汇流，进行逆变接入配电房母线，接入容量为201.96kwp。参考表1，取最接容量范围，本项目推荐接入0.4kV电网。
根据收资，该用户B10厂房内有TR2变压器，容量为1600kVA，该变压器所带0.4kV母线段最小负荷310kW，最大负荷415kW。对接入点光伏发电量进行平衡计算，如表2所示。
表2 光伏接入点电量平衡结果 单位：MW
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由上表可知，本项目光伏容量201.96kWp，所有发电量在正常生产情况下，均可就地消纳。0.4kV并网接入利用原LV10/MP21开关柜备用开关N4进行接入，开关容量为630A。
为核验原有设备是否满足要求，还需进行短路电流计算并进行校验，具体分析如下。
短路电流计算条件：
基准容量Sj取100MVA，基准电压Uj取10.5kV；基准电流Ij取5.5kA，配电房内各元器件换算成标幺值如图2所示。
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图2 B10厂房各点短路电流计算
将上面数值代入式（1）、（2），得出表3结果。
表3 B10厂房短路电流计算表 单位：kA
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光伏接入后，经计算厂区10kV母线处的短路电流为14.82kA；并网点0.4kV母线处的短路电流为34.93kA，上述值均为理想条件下计算结果。在实际应用中，需考虑到光伏发电实际出力为77.8%效率。按深圳地区标准，10kV母线短路电流均小于25kA，并网点0.4kV母线短路电流均小于50kA，光伏接入满足相关设备的热稳定要求。
6 结论
综上对分布式光伏接入电网进行分析，主要结论如下：
6.1光伏接入并网点采用就地消纳，余电上网的原则，优先选择可完全消纳光伏发电量的接入点。
6.2通过短路计算分析，光伏发电接入后，原厂房内开关均满足各电压等级短路电流要求。
参考文献：
[1] 电力工业部电力规划设计总院.电力系统设计手册[M].北京：中国电力出版社，1998。
[2] 深圳供电局有限公司.深圳电网规划设计技术实施细则[Z].2014.
作者简介：
何丰，1993年生，女，助理工程师，本科，主要从事电力系统规划方面的研究工作。