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选购光伏配电箱的注意事项
浏览次数:    2020-08-04

       安装家用光伏电站,需要这几样组件:光伏组件、支架、配电箱、逆变器、电表、光伏专用电缆。

       配电箱作为家用光伏电站中的小部件,成本占比不大,作用却非常重要,它是家用光伏电站和电网之间的纽带,它质量的好坏、还有安全与否,都直接影响整个家用光伏电站的发电效果,影响安装了家用光伏电站的业主拿到手的补贴。

       我国国内还没有关于配电箱的统一标准,而且,目前我国各地并网要求也不统一,导致市面上各式各样的配电箱都有。很多小服务商,为了降低成本,选用了质量一般或者质量较差的配电箱,质量较差甚至不良的配电箱会导致很多问题,轻的可能引起短路跳闸,严重的可能会给人身和财产带来危害,比如触电或起火等。

       所以,作为将要安装家用光伏电站的我们,必须重视。

       那么,如何选购配电箱呢?

       1、看当地电网公司的要求。由于每个省对并网要求不同,所以,有些地方对配电箱有些特殊要求,比如配电箱和逆变器是否做成一体?比如电网接入方案中是否要求配电箱或者某些元件的品牌等等。

       2、看箱体:与塑料箱体相比,金属箱体较好。在金属箱体中,不锈钢的最好,但是,有商家会用质量差的不锈钢充当质量好的不锈钢来卖,质量差的不锈钢箱体还不如非不锈钢箱体。金属箱体中,性价比比较高的是镀锌板喷塑箱体,喷塑有二次防腐的功能,如图,喷塑镜面箱体。

       3、看箱体的防尘防水规格。无论您的配电箱是安装在户外还是安装在室内,都需要注意箱体的防尘防水规格。防尘防水等级最好都大于标准的4级,防尘标准4级指可防止直径大于1.0mm的固体外物侵入,防水标准4级指可防止各个方向飞溅而来的水侵入电器而造成损坏。

       4、特殊环境。如果您家居住在海边或者盐雾环境比较恶劣的地区,在选择配电箱时,请务必选择镀锌板喷塑、敷铝锌板喷塑、304不锈钢或者更高规格的箱体,目的是防腐蚀。

       最后强调一下安装,毕竟配电箱,包括逆变器的安装都是跟电直接有关系,所以,最好还是找专业人员来安装更安全,万一安装出了问题,财产损失是小,人身安全损失是大。

 

 

 

分布式光伏并网柜的作用
浏览次数:    2020-07-17

      光伏并网柜主要用于110KV、35KV的集中式光伏并网接入系统和10KV、380V分布式光伏接入并网系统,该主要TC-3087、TC-3087H防孤岛保护装置,并网开关、防雷器、空开、电能计量装置和柜体附件等相关硬件组成。具体情况和柜体尺寸可根据用户实际情况订做。

      分布式光伏并网柜的作用

1、当光伏本侧出现电压,频率、过负荷等相关情况时,对本站设备造成潜在危险和对电网侧产生冲击和影响时,光伏防孤岛保护装置可以迅速向并网开关发出命令,让期跳闸,从而迅速切除故障电路。

2、当电网侧出现电压、频率方面的波动对本站造成冲击的时候, 也能迅速的采集到相关信号,并能迅速的发出命令,指挥并网开关跳闸。

3、当本侧出现故障,而电网侧还有电,这时需要相关工作人员检修,这时设备可以有效的防止电网侧向本侧反送电的情况,从而保证了本则光伏电站检修人员的生命安全。

      分布式光伏并网柜的主要功能

1、保护功能:设备具有过电压 (跳闸)、低电压(跳闸)、 频率过高(跳闸) 、频率过低(跳闸)、频率突变(跳闸)、逆功率(跳闸)、外部联跳1(跳闸)、外部联跳2(跳闸)、系统失电(跳闸)、频率突变闭锁低频(跳闸)、有压自动合闸(跳闸)、模拟跳闸(跳闸)等光伏并网防孤岛保护功能。

2、防雷功能:光伏并网柜自带有3+1防雷器,可以有效的防止雷击等自然灾害的侵害。

3、自动智能并网功能:并网柜防孤岛保护装置和并网开关配合,具有失压跳闸和检有压合闸功能,在光伏电站本侧和电网侧不正常的时候跳开,一切恢复正常的时候可以自动恢复并网,不需要人工!也可以和监控进行通讯,远方操作并网开关的分合闸。

4、电度计量功能:分布式光伏并网柜可以根据用户需要加装置电度表和计量装置,可以很好的记录出发电量和送电量等相关情情况。

夏季来临,你的光伏电站防雷与接地做好了么?
浏览次数:    2020-07-09

      不知不觉,夏季即将到来,在这个多雷暴的季节里,光伏电站易遭到雷击,导致设备毁坏,系统无法正常运行,因此,光伏电站的防雷设计将是影响光伏电站长期稳定、安全、可靠运行的关键因素。

      小编整理了网上的一关于光伏电站的防雷和接地知识,希望能帮大家的光伏电站安全顺利度过这个夏天。

      太阳能光伏并网发电系统的防雷1

      光伏电站在进行防雷设计时首先需考虑架设避雷针防止直击雷对光伏电站的伤害,同时也必须考虑防止雷电感应和雷电波侵入光伏发电系统。 太阳能光伏并网电站防雷的主要措施如下图所示:

      当光伏设备放置在已经建成的建筑物顶部时,应考虑到原有的外部防雷系统。

      如果光伏设备处于保护范围内,可以不用另加外部防雷系统,反之则要另加外部防雷系统。良好的接地使接地电阻减小,才能把雷电流导入大地,减小地电位,各接地装置都要通过接地排相互连接以实现共地防止地电位反击。

      独立避雷针应设独立的集中接地装置,接地电阻必须小于10Ω。固定的金属支架大约每隔10m 连接至接地系统。太阳能光伏发电设备和建筑的接地系统通过镀锌钢相互连接,在焊接处也要进行防腐防锈处理,这样既可以减小总接地电阻又可以通过相互网状交织连接的接地系统可形成一个等电位面,显著减小雷电作用在各地线之间所产生的过电压。

      太阳能光伏并网发电系统的防雷2

      已经具有外部防雷系统并且保持隔离距离的建筑物3

      在屋顶表面上搭建光伏设备时,应该考虑到现有的外部防雷系统。为此,光伏设备必须安装在外部防雷系统的保护分区内防止被直接雷击。

      举例来说,通过使用适当的接闪装置(如:避雷针),可以防止光伏板遭到直接雷击。避雷针的布置必须使在形成的保护空间内放置的光伏模块可以避免遭到直接雷击,其次,必须防止任何阴影投射到光伏板上。

注意:

在光伏组件和金属部件

如:防雷装置、雨水槽、天窗、太阳能电池或天线系统之间必须依据 IEC 62305-3(EN 62305-3)保持隔离距离。隔离距离按照 IEC 62305-3(EN 62305-3)进行计算。

      具有外部防雷系统但未保持隔离距离的建筑物4

      为获得最大经济利润,通常整个屋顶都铺设光伏板。不过,从安装技术角度看,常常无法保持所要求的隔离距离。因此在这些位置必须建立外部防雷系统和金属光伏组件之间的直接等电位连接。在这种情况下,雷电流侵入建筑物内部的直流母线的风险必须予以考虑,因此必须进行合理等电位连接。

      电气设备及金属外壳的等电位连接5

      从外部进入建筑物的所有导电部件需要接入等电位连接系统中:所有不带电的金属部件直接连到等电位系统,带电部件则通过安装电涌保护器间接接入等电位连接系统。

      浪涌保护6

      通过在带电电缆上安装浪涌保护器实现,减少电涌和雷电过电压对设备造成损坏。太阳能光伏并网发电系统的雷电浪涌入侵途径, 除了太阳能电池方阵外, 还有配电线路、接地线等。

      保险丝作为浪涌保护器的后备保护应位于浪涌保护器支路的前端,起过电流保护作用,其分断能力应等于或大于安装处的预期短路电流。

电网停电 并网逆变器为什么要停止工作?
浏览次数:    2020-06-30

      有些人在安装光伏系统时,会抱着一种“即使电网停电,如果有太阳,自己家也能用上电”的心态,现实情况是,电网停电时,自己家的光伏发电系统只会晒太阳,也会停止运转,同样用不上电。

      造成这一现象的原因就是并网逆变器,必须配置防孤岛装置,当电网电压为零时,逆变器就会停止工作。防孤岛装置是光伏所有并网逆变器的必备装置,之所以这样做,主要是为了电网的安全考虑,当电网停电,检修人员准备对电路进行检修,如光伏系统还在源源不断地上传电力,很容易造成安全事故。因此国家标准规定,光伏并网逆变器必须有孤岛效应的检测及控制功能。

      孤岛效应的检测方法有被动式检测和主动式检测,被动式检测方法检测并网逆变器输出端电压和电流的幅值,逆变器不向电网加干扰信号,通过检测电流相位偏移和频率等参数是否超过规定值,来判断电网是否停电;这种方式不为造成电网污染,也不会有能量损耗;而主动式检测是指并网逆变器主动、定时地对电网施加一些干扰信号,如频率移动和相位移动,由于电网可以看成是一个无穷大的电压源,有电网时这些干扰信号就会被电网吸收,电网如果发生停电,这些干扰信号就会形成正反馈,最终会形成频率或电压超标,由此可以判断是否发生了孤岛效应。

 

      目前并网逆变器防孤岛功能技术完全成熟,因此在户用并网项目,是不需要再特别添置防孤岛装置,由于有些地方不仅仅是光伏并网逆变器接入电网,还有可能是风力发电、生物质能发电、储能系统等分布式电源,国家电网公司规定,当并入电网接入容量超过本台区配变额定容量25%时,配变低压侧刀熔总开关应改造为低压总开关,并在配变低压母线处装设反孤岛装置;低压总开关应与反孤岛装置间具备操作闭锁功能,母线间有联络时,联络开关也应与反孤岛装置间具备操作闭锁功能。

决战决胜脱贫攻坚丨打造光伏扶贫的“偏关模式”
浏览次数:    2020-06-28

【编者按】光伏扶贫,是我国发展产业扶贫、资产收益扶贫的崭新尝试,是精准扶贫世界首创的中国方案、借鉴样本。2014年以来,一场与阳光相约的脱贫致富工程在全国启动开展。在国家能源局等多个部门的政策支撑与资金保障下,在能源电力企业的实践探索与模式创新下,越来越多的贫困百姓在“光伏”+扶贫产业的带动下,鼓起了钱袋子、迈开了新步子。

2017年,习近平总书记充分肯定了光伏扶贫的工作成效,称其是“解决深度贫困的好办法”。国务院扶贫办最新统计数据显示,截至2020年4月3日,我国中西部22个省份光伏扶贫电站发电收益资金到村已达15.71亿元,设置公益岗位51.26万个,发放岗位工资金额3.55亿元。村前屋后的“蓝板板”成为了脱贫致富的“金罐罐”。

进入决战决胜脱贫攻坚收官之年,我们乐见更多的光伏扶贫成效显现。即日起,《中国电力报》报推出“光伏扶贫暖民心”系列报道,通过记者的探访,记录下一个个暖心的阳光扶贫故事。

打造光伏扶贫的“偏关模式”

——山西忻州偏关县光伏扶贫现状调研

在山西省西北部,黄河南流入晋的交汇处,坐落着被称为“三晋之屏藩、晋北之锁钥”的偏关县。

自然天险赋予偏关县“兵家重地”的历史地位,也成为这里经济发展难以破解的困局。身处黄河中上游的黄土丘陵区,偏关县境内沟壑综合、气候干旱,是山西省十大深度贫困县之一,也是国家确定的扶贫开发重点县。

幸运的是,偏关县有着丰富的光照资源,全年光伏发电有效时间达1500小时,加上荒山荒坡广阔,具有建设光伏电站的优越条件。

经过4年多的艰辛探索,偏关县以国家“十三五”光伏扶贫项目为契机,举全县之力推进光伏项目建设,累计建成7.2103万千瓦光伏扶贫电站,惠及建档立卡贫困户8340户,将光伏产业打造为贫困户稳定增收的“阳光”工程。

今年2月,偏关县正式退出贫困县,光伏扶贫的“偏关模式”获得了一份令人满意的成绩单。记者实地深入偏关县,试图揭开“偏关模式”背后的产业逻辑和收益现状。

01

分级建设 高效并网

建档立卡贫困户光伏扶贫全覆盖

记者来到偏关县时,恰逢一场大雪过后。走在天峰坪村级(联村)电站中,一排排蓝莹莹的光伏板在白雪皑皑的山坡间整齐排列,阳光洒在光伏板上,反射出格外耀眼的光芒。

光伏扶贫电站一般以村为单位建设,天峰坪村级电站为何又叫“联村”电站?

偏关县扶贫办副主任高世玄向记者解释,偏关县因地制宜采取集中式、村级联合式和户级分布式三种模式建设光伏扶贫电站,其中的村级联合电站就是将多个贫困村的光伏电站集中建设在一处场地。2016年和2018年,偏关县分别选址于新关镇贺家山村、窑头乡大石洼村、天峰坪镇杨家岭村、天峰坪村和桦林堡村建设了总规模达2.31万千瓦的村级(联村)电站,共覆盖91个贫困村。

“集中建设村级电站,既能节约土地成本和并网成本,还能通过统一管理、统一分配,降低运维成本,增加发电效益”,高世玄表示。据测算,仅天峰坪、杨家岭和黑豆埝3座村级(联村)电站,每年就可节约各项成本费用303.6万元,增加发电收益413.91万元。

记者还注意到,天峰坪村级(联村)电站的光伏板离地高度达3米,比一般电站的光伏板高出不少。光伏板下种有成片杏树林,林间还有几排鸡舍,雪中依然有不少小鸡在树下觅食。“腾空”架设的光伏板,创新了“农光互补”的产业模式,在有限空间中实现了最大化的经济价值。

截至目前,偏关县集中式电站规模达到3万千瓦,户用电站规模达到1.9003万千瓦。三种模式的光伏扶贫电站实现了建档立卡贫困户光伏扶贫全覆盖、贫困村村级光伏扶贫电站全覆盖。

电站建成,发电上网成为阳光“变现”的关键。光伏变电站建设到哪里,电力配套工程就延伸到哪里。国网山西省电力公司开辟绿色通道,实现了偏关县所有光伏扶贫项目按期并网。然而,新的问题又出现了。

记者从国网山西电力了解到,2018年,偏关县电网日常负荷1.2万千瓦左右,春节高峰最大负荷仅2万余千瓦,但随着该县光伏扶贫项目全部投产,发电负荷最大为7万余千瓦,意味着当地电网的承载力提升至原来的3倍,才能够满足光伏接入和外送需求。光伏发电特性还导致了“呼吸式电网”现象,即白天发电上网时,当地用电负荷小,电量基本依靠外送消纳;晚上光伏停发时,全部由大电网倒供满足当地用电需求。

为解决这一难题,国网山西电力组织专家和技术人员深度调研,一系列设备、技术、管理策略相继应用。

“从前期规划设计开始,我们就实施主网、配网设备增容改造,大幅提高电网承载力;加装变电站故障解列装置等自动装置,保障电网安全可靠供电。”国网忻州供电公司总经理高马平介绍,“光伏大规模接入后,我们着力提高系统平衡调节能力,加强分析研判,优化调度,科学安排运行方式,合理安排检修计划,在最大限度克服光伏发电对系统扰动和影响的同时,力保光电消纳。”

02

创新管理 精准分配

贫困村村集体经济全破零

冬日午后,偏关县高家上石会村阳光明媚,清冷中透着生机。贫困户高长厚正在自家院门前忙着晾晒玉米。

还没走进高长厚家的大门,记者就感受到了他的勤劳能干。院外的羊圈里,成群小羊欢快地咩咩叫着,牛棚里一只大黄牛正安静地吃草,一低头,几只小鸡又从脚边溜走。

见到记者一行,高长厚热情地将大家迎入家中。走进高长厚家的小院,最先吸引记者目光的,正是窑洞正上方一块闪闪发光的光伏板。

“我家的光伏已经安装3年了,每年都有收入,而且一年比一年多,今年就挣了2千多元,等以后还完贷款,每年能有4千多的收入。”高长厚高兴地说道,“今年我还养了羊,牛、猪、鸡,种了谷子、玉米、土豆,一年下来挣几万块不是问题。”虽然两个儿子都在外地打工,但高长厚和老伴不仅实现了脱贫,还成为了高家上石会村的致富带头人。

户用光伏为高长厚带来了稳定的收益,但他不知道的是,光伏板持续发电背后,离不开运维管理人员和国网偏关县供电公司的共同努力。

在国网偏关县供电公司的光伏大数据服务中心,大屏幕上实时显示着全县所有村级电站和户级电站的发电情况,几名工作人员全天候根据发电数据中的异常数值,判断电站故障情况,第一时间通知运维单位安排人员到场检修。

国网偏关县供电公司经理王刚告诉记者,光伏扶贫项目涉及政府、贫困户、运维单位等不同利益主体,成立光伏大数据服务中心的初衷就是在政府、贫困户和运维单位之间构建起沟通、协调、保障的机制。对运维单位而言,光伏大数据服务中心利用供电公司采集的数据,可以设计更加精准的运维计划,帮助运维单位减少无效劳动,实现降本增效;对政府和贫困户而言,光伏大数据服务中心能够提高光伏发电电量,增强收益透明度,实现光伏扶贫项目长期稳定增收。

收益有了保障,分配也要精准合理。《偏关县村级光伏扶贫电站收益分配管理办法(试行)》规定,村级光伏扶贫电站收益形成村集体经济,由贫困村通过设立公益岗位、开展小型公益事业、设立奖励补助等方式进行二次分配,重点向无劳力深度贫困户倾斜。集中光伏扶贫电站收益奖补用于非贫困村1200户65周岁以上无劳动能力的贫困户和因病因残丧失劳动能力的贫困户,1200户名额实行动态管理。户用光伏扶贫电站的收益前期在保证贫困户每年1-3千元收入后,剩余部分用于偿还该户电站建设的贷款,还款完成后收益全部归贫困户所有。

“偏关的实践经验证明,光伏项目是脱贫攻坚中最持续、受益面最广的产业项目”,偏关县县委书记王源评价,“通过三级光伏扶贫电站的建设,偏关县所有贫困村实现了村集体经济的历史性‘破零’,每个村的集体收入在每年25万左右;贫困户实现了全覆盖,平均每户每年增收3000元以上。从多元筹资到建设并网,从运维管理到收益分配,整个链条高效运行,光伏扶贫项目为老百姓带来了实打实的好处。”(王怡 张溥)

(转自《中国电力报》)

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水厂在线绝缘与电能质量监测技术方案:电能质量分析仪PQ系列
浏览次数:    2020-06-22

      水厂在线绝缘与电能质量监测技术方案 电能质量分析仪 PQ3000

      水务企业监测方案

      一个大型的给水工程往往有1个或2个以上的取水泵站,几个中间加压泵站和综合的净配水厂组成。大、中型城市的供水系统,往往是多水源、多泵站、多管道、多用户组成。一个大型的水泵站, 又是多台机组并联运行。装机容量是按最不利的条件下,最大时流量和所需扬程来决定的。只有采用水泵机组变频的无级调速技术,才能连续地改变各水泵机组的转速,来变更水泵的工况,使其综合的等效特性曲线适应特定管网用水量的变化,维护管网的压力恒定,最大限度地提高各水泵机组效率, 达到理想的节能效果。水泵机组作为自来水供水系统的重要组成部分,其运行状况对城市供水系统起着非常重要的作用。

      根据长期实践与统计,影响水泵机组的可靠性的因素包括由于变频器等非线性负载的使用所导致的电能质量问题以及由于现场仪表、设备本体或电线电缆等发生故障从而导致电源系统出现接地漏电流问题。传统的电机系统没有实时在线的电气监测系统,难以及时发现故障回路及判别故障的严重性。增加在线绝缘及电能质量监测产品,将帮助水厂获取实时报警信息,准确判断发生故障的回路,缩短排除故障时间,节省人力物力,保证水厂生产运行稳定高效。

      电能质量监测

      自来水厂由大功率变频器带动进水泵电机工作,由于变频器中要进行大功率二极管整流、大功率晶闸管逆变,结果在输入输出回路产生电流高次谐波,干扰供电系统、负载及其它邻近电气设备,影响计量仪表工作不正常。电能质量测量分析是发现引起电能质量扰动的重要一环,可以用来对设备状态进行监控分析。电能质量测量分析的内容包括不平衡度、谐波、电压瞬态变化等受影响设备运行的电能质量参数。

      RCM剩余漏电流及接地漏电流监测

      通过监测供电回路的漏电流RCM数据,以及接地故障电流数据可以在电机老化,电缆线损以及接地绝缘失效等故障发生前及时报警,避免事故及生产损失。

      保定特创电力科技有限公司生产的电能质量监测装置型号有TC-300B、TC-100B、TC-50B。

     1.电能质量监测装置TC-300B主要功能


■可广泛地应用于光伏等新能源系统发电输配电、电力电子、电机拖动等领域,测量分析公用电网供到用户端或新能源光伏发电的交流电能质量,其测量分析:电压偏差、三相电压允许不平衡度、电网谐波。
■应用小波变换测量分析非平稳时变信号的谐波。
■测量分析各种用电设备在不同运行状态下对公用电网电能质量。
■负荷波动监视:定时记录和存储电压、电流、有功功率、无功功率、频率、相位等电力参数的变化趋势。
■电力设备调整及运行过程动态监视,帮助用户分析电力设备调整及投运过程中出现的问题。
■测试分析电力系统中断路器动作、变压器过热、电机烧毁、自动装置误动作等故障原因。
■测试分析电力系统中无功补偿及滤波装置动态参数并对其功能和技术指标作出定量评价。

      2. 电能质量监测装置TC-100B

  TC-100B电能质量监测装置是我公司新一代产品,能够实时监测和分析电网中母线及线路的电压和电流的基波及2~30次谐波,可对谐波越限给出报警,并通过RS485或RS232通信接口将数据上传至后台监控系统,满足用户对电能质量的监测要求。 
本装置广泛适用于380V至220kV各电压等级的发电厂、变电站、石油、煤矿、钢铁、冶金、化工等大型厂矿企业的供电系统。
2.功能及特点
采用先进的工业级中央处理器,运算速度快、工作状态稳定、抗干扰性能强。Ø
装置采用频率自动锁定技术,当系统频率发生变化后,装置仍能得出正确的分析结果。Ø
基于快速傅里叶变换原理,运算结果快速准确,可对电力线路的基波及2至30次谐波电压、电流、总谐波畸变率进行日常监测。Ø
人机界面友好,汉字显示,操作简单、直观。Ø
装置可记录60条越限记录。Ø
3.技术参数
3.1 环境要求
户内使用,通风应良好 。
环境温度:-10℃ ~ +50℃Ø
相对湿度:小于90%,表面无凝露 。Ø
大气压力:80 ~ 110Kpa 。Ø
海拔高度:Ø< 2000m 。
周围介质无导电尘埃与导致金属或使绝缘损坏的腐蚀性气体、霉菌等。Ø
3.2 技术参数
工作电源:AC/DC220V(如有特殊要求请在订货时说明),功耗≤20W。Ø
信号的测量范围:电压:5~450V;PT回路功耗 0.5VA/相。Ø
电流:0.06A ~6A;CT回路功耗 0.5VA/相。Ø
通信接口:RS232/485(232是厂家调试口、485是通讯口)Ø
波特率600~19200bps。
通信规约:内部规约接口(232)。
 103规约/modbus(485)。

      3.电能质量监测装置TC-50B

随着电力电子装置的广泛使用,非线性负荷不断增加,电网中的谐波含量也不断上升,谐波污染对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在威胁,给周围电气环境带来极大影响。如:消耗电力系统的无功储备;增加输电线损耗;增加了电机的附加谐波损耗,使其发热,缩短使用寿命;使电能测量产生较大误差;造成重要的和敏感的自动控制和保护装置工作紊乱,误动和拒动的现象增加,导致可靠性下降等。

TC-50B电能质量监测装置是我公司新一代产品,能够实时监测和分析电网中母线及线路的电压和电流的基波及2~25次谐波,可对谐波越限给出报警,并通过RS485或RS232通信接口将数据上传至后台监控系统,满足用户对电能质量的监测要求。

TC-50B电能质量监测装置广泛适用于380V至220kV各电压等级的发电厂、变电站、石油、煤矿、钢铁、冶金、化工等大型厂矿企业的供电系统。

采用先进的工业级中央处理器,运算速度快、工作状态稳定、抗干扰性能强。

装置采用频率自动锁定技术,当系统频率发生变化后,装置仍能得出正确的分析结果。

基于快速傅里叶变换原理,运算结果快速准确,可对电力线路的基波及2至25次谐波电压、电流、总谐波畸变率、有功、无功、功率因数、频率,不平衡度、电压、电流偏差、频率偏差等进行日常监测。

人机界面友好,汉字显示,操作简单、直观

装置可记录20条越限记录。

国网金华供电公司率先试点应用“国产芯”-故障解列装置
浏览次数:    2020-06-19

金华新闻客户端6月18日消息  记者  胡哲南  王偲华

  6月15日,全国首座搭载“国产芯”的故障解列装置、低频减载装置、数据通信网关机、时间同步装置的浙江金华110千伏丽州变电站正式投运。据了解,这是“国产芯”保护自动化装置首次在变电站试点挂网运行。

  目前,国产综合自动化系统应用20多年,已成为国内电网的主导产品,但保护自动化设备内部核心芯片、关键元器件仍然依靠进口,只能被动处于产业链的低端位置,信息安全存在巨大隐患。不管是华为用5年时间研发相对成熟的麒麟芯片,还是小米推出的中高端芯片,在很大程度上都能看到中国企业在居安思危中奋力创新的影子。电力系统保护自动化装置“国产芯”脚步也由此而迈开,迈开就是起步,起步就是进步。为提高电网设备芯片的国产化水平,解决“核心部件依赖进口、关键设备受制于人”的问题,在国网浙江省电力有限公司的支持与指导下,国网金华供电公司作为试点应用单位,与南瑞继保公司共同研制完成了110千伏国产芯片自主可控保护自动化装置,开拓了国产芯片的应用市场,推进了“国产芯”在电网中的试点应用。丽州变作为浙江首个“国产芯”试点变电站,结合本次综自改造工程,保护自动化设备首次实现由壳到芯的国产化设计和研制,打破国外芯片垄断的局面。

  据介绍,本次挂网运行的110千伏“国产芯”自主可控保护自动化装置,符合国网最新相关技术规范,坚持“保护+启动”的冗余配置等可靠性设计原则,使装置整体功能、性能和可靠性达到了当前主流应用产品水平。

  下一步,国网金华供电公司将以此次试点应用为契机,同时将联合南瑞继保公司,加强装置挂网试运行期间运行数据的统计分析总结,为后续大规模推广应用国产自主可控保护自动化装置提供“金华经验”。       

  (线索提供:刘栋 徐峰 叶国栋)

      保定特创电力科技有限公司生产的故障解列装置型号有TC-3088、TC-3088(增强型)、TC-3088H,光伏故障解列装置适用于清洁电源或小电源并网供电系统,与其公众电网配电系统(由一台配电变压器10KV\380V)一起并网供电。由于并网的大电源系统的系统侧故障,如果小电源系统继续运行,会产生孤岛效应.同时影响系统重合闸功能.这将对于现场的光伏发电设备及人身安全和系统电网危害都很大,一般现场需要安装故障解列装置,在发生系统侧故障时,故障解列装置先动作,与大电源系统断开.保证大电源系统的安全运行.由此本装置可以完全满足此功能。
        光伏故障解列装置的任务是对配电变压器的低压侧进行实时监测;对清洁电源进行必要的控制。采用专门为其设计的微机装置和控制电路,这样保证光伏低压故障解列装置动作快速性和控制的准确性。

户用光伏配电箱如何配置?
浏览次数:    2020-06-10

        配电箱是光伏系统里一个重要组成部分,在总造价中占比不高,但是关系到光伏系统的安全运行和运维,是不可忽视的一部分。本文主要介绍光伏户用配电箱的开关和电缆等如何选型,以及典型电气设计方案,供大家参考。

        一、户用光伏配电箱基本构成

        户用配电箱一般由刀开关、自复式过欠压保护器、断路器、浪涌保护器后备断路器、和浪涌保护器组成。

1、断路器

         断路器(空开,微型断路器)在线路中主要起到过载、短路保护作用,同时起到正常情况下不频繁开断线路的作用。主要技术参数是额定电流和额定电压,额定电流取逆变器交流侧最大输出电流的1.2~1.5倍,常见规格有16A、25A、32A、40A、50A和63A等。额定电压有单相230V和三相400V等。

2、自复式过欠压保护器

         自复式过欠压保护器是常用的一种保护开关,主要应用于低压配电系统中,当线路中过电压和欠电压超过规定值时能自动断开,并能自动检测线路电压,当线路中电压恢复正常时能自动闭合。和逆变器自动过欠电压形成双保护,常见型号规格有20A、25A、32A、40A、50A、63A等(自复式过欠压保护器额定电流≥主断路器额定电流)。

3、浪涌保护器

         又称防雷器,当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。选型规则,最大运行电压Uc>1.15U0,U0是低压系统相线对中性线的标称电压,即相电压220V。单相一般选择275V,三相一般选择440V,标称放电电流选In=20kA(Imax=40kA)。

4、浪涌保护器后备熔断器

         当通过浪涌保护器的涌流大于其Imax,浪涌保护器将被击穿失效,从而造成回路的短路故障,为切断短路故障,需要加装断路器或熔断器。每次发生雷击都会引起浪涌保护器的老化,如漏电流长时间存在,浪涌保护器会过热加速老化,此时需要断路器或熔断器的热保护系统在浪涌保护器达到最大可承受热量前动作断开电涌器。一般Imax>40KA的宜选40~63A的,Imax<40KA的宜选20~32A的。

         浪涌保护器前面的开关可选用熔断器和断路器。熔断器的特点;熔断器有反时限特性的长延时和瞬时电流两段保护功能,分别作为过载和短路防护用,就是故障熔断后必须更换熔断体。用断路器的特点:断路器有瞬时电流保护和过载热保护,故障断开后,可以手操复位,不必更换元件。

5、刀开关

         主要作为不频繁地手动接通和分断交、直流电路或作隔离开关用,创造一个明显开断点,起到安全提示的作用。选型规则,刀开关额定电流≥回路主断路器额定电流,常见规格型号有16A,32A和63A等。

         配电箱必须要有一个物理隔离器件,使电路有明显断点,在检修和维护的情况下,保证人员的安全。这个器件叫隔离开关,俗称刀闸,空气开关,主要起到过流保护,通俗的讲是短路保护。一旦发生短路,电流会迅速增加,超过一定整定阈值,空气开关自动跳闸,起到保护作用。但空气开关有可能被击穿或失灵。只有刀闸,才能实现彻底断路。

6、交流侧电缆

         交流电缆选型时,最好选择软铜线。一方面铜线的电阻率小,损耗小,载流量大,另一方面可以避免铜铝化学腐蚀。电缆额定电流一般为计算所得电缆中最大连续电流的1.25倍。

7、电能计量

         一般光伏电能计量表,都与配电箱装在一起。也有一些地方会把电表与配电箱分开来。配电箱与计量表放在一起比较好。一是离得近,线损比较少。二是节省一个箱子。三是查询和维修方便。我国户用光伏电站,电表都是由供电局免费提供和安装的,为了防止个别用户私自更改电表设置,配电箱安装电表的门要有安全装置,只能允许供电局打开。

8、常见户用光伏系统断路器和电缆的选择:

二、典型户用单相配电箱设计

         选择箱体,与塑料箱体相比,金属箱体较好。在金属箱体中,不锈钢的最好。金属箱体中,性价比比较高的是镀锌板喷塑箱体,喷塑有二次防腐的功能。无论您的光伏配电箱是安装在户外还是安装在室内,都需要注意箱体的防尘防水规格。户外要用IP65等级,户内要用IP21等级,如果是在海边或者盐雾环境比较恶劣的地区,在选择光伏配电箱时,请务必选择镀锌板喷塑、敷铝锌板喷塑、304不锈钢或者更高规格的箱体,目的是防腐蚀。

         常用户用单相配电箱电气设计

1、3kw单相配电箱

2、5kw单相配电箱

 

3、6kw单相配电箱

 

4、8kw单相配电箱

 

5、10kw单相配电箱

        每个省对并网要求不同,有些地方对配电箱有些特殊要求,比如配电箱是否要安装电表?电网接入方案中是否要求配电箱安装防孤岛装置。我们在选择购买光伏配电箱的时候,首先要和供电局确认要求,再与厂家确认规格。

        保定特创电力科技有限公司专业生产电力系统综合自动化、各类电力保护装置,微机继电器,光伏防孤岛保护产品,光伏防逆流系列产品,光伏故障解列产品,光伏并网柜,太阳能监测电力软件,经营范围包括继电器保护测控装置,电力自动化仪表及系统,光伏设备及元件的技术研发、生产制造、销售;电气设备,输配电及控制设备,五金产品,其它机械设备及电子产品批发、零售。

光伏并网发电原理图
浏览次数:    2020-06-01

      光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

      光伏发电的基本原理

      独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载(直流负载和交流负载)组成。因为太阳能电池产生的电能为直流,但是由于光照强度实时变化,太阳能电池输出的电压也不稳定,这时也需要蓄电池来起到一个滤波的作用,将太阳能电池产生的电压稳定在蓄电池的电压值上,在另外一种意义上,用蓄电池也有储能的作用,可以将过剩的电能储存起来供在光照强度较低的时候使用。如果是直流负载就可以直接接在蓄电池上工作,如果是交流负载,那么需要经过逆变器的DC-AC 变换,将直流电变成交流电,供给交流负载。

      并网光伏发电的基本原理

      独立光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器组件、控制器和负载组成。因为需要将光伏发出来的电回馈给电网,这就需要将直流电转换为电网要求的220V、50HZ 的交流电,并且在相同相位的情况下并网,像电网供电。

      无论是独立光伏发电系统还是并网光伏发电系统,逆变系统对于交流负载和并网发电都是必不可少的,接下来我们主要就光伏分布发电中的逆变系统的相关设计进行研究。

      光伏发电逆变系统的组成

      光伏发电系统主要由太阳能电池、主回路、控制电路和负载组成。主回路主要包括DC/DC 电路、DC/AC 电路、滤波器组件。下面主要对于主回路部分的设计做介绍,其中包括主回路的拓扑结构进行分析,介绍一下全桥逆变电路的工作原理以及逆变器模块的选型,以及相关保护的设计。

      光伏发电逆变系统的拓扑结构

      通常单相电压型逆变器主要分为推挽式、半桥和全桥逆变电路三种。这三种方式根据其不同的特点应用于不同的场合。

      推挽式逆变电路的电路结构比较简单,如图3-1 所示。其上电路只需要两个晶闸管,基极驱动电路不需要隔离,驱动电路比较简单,但是晶闸管需要承受2 倍的线路峰值电压,所以适合于低输入电压的场合应用。

      同时变压器存在偏磁现象,初级绕组有中心抽头,流过的电流有效值和铜耗较大,初级绕阻两部分应紧密藕合,绕制工艺复杂。因为推挽式逆变电路对于晶闸管的耐压要求比较高,不适合作为光伏发电的逆变系统主回路。

      相比于推挽式逆变电路,单相半桥式逆变电路中所使用的晶闸管的耐压要求就相对较低,不会有线电压峰值2 倍这么多,绝对不会超过线电压峰值。其逆变出来的波形也相对推挽式比较接近于正弦波,所以滤波的要求也相对较低。由于晶闸管的饱和压降减小到了最小,所以不是最重要的影响因素之一。但是由于半桥式逆变电路的结构决定其集电极电流在晶闸管导通时会增加一倍,使得在晶闸管选型的过程中,要考虑大电流、承受高压的情况,就难免会因为其价格昂贵,所以不适合作为光伏发电的逆变系统主回路。

 

 

反孤岛装置在分布式电源应用的重要性
浏览次数:    2020-05-18

    长期以来,能源结构的不合理性以及能源利用效率的持续偏低带来了许多环境和社会问题。随着电力政策的放开,分布式电源DG(distributedgeneration)作为一种新兴的发电模式逐步被广泛关注。IEEE定义的DG是小容量的、可以在电力系统任意位置并网的发电机,容量范围小于10MW,并网电压等级通常连接到配电系统所属的各个电压等级。作为集中式发电的有益补充,DG的接入位置主要在配电网用户附近,这样不仅可以减少电力传输时功率的损耗以及配网升级带来的费用,而且也为用户带来了较低的费用、较高的可靠性、较好的电能质量、较高的能源利用率和独立性。 网辐射状结构变为多电源结构,潮流的大小和方向都将发生改变,下级电网有可能会向上级电网送电,配电网本身的电压分布也将有所变化;同时,还会增大并网点附近的短路电流水平。

      DG的接入也将对并网点附近用户的供电可靠性有所提升,但于DG本身故障的概率性和出力的随机性,也将在一定程度上降低系统的供电可靠性。显然,DG接入对可靠性的影响结果尚待分析。此外,DG的并网和控制需要使用大量的电力电子器件,器件频繁的开通和关断易产生相应的谐波分量,以及于短路电流的变化,原有的电网过电流保护也会受到影响。这些均将对配电网的管理产生一定的影响。

      基于典型中压配网模型的构建,从逆功率约束、电压提升、短路电流提高等方面研究配电网中DG的接入容量与位置问题,并进一步分析DG接入对电网可靠性及谐波、保护的影响。

      1.DG接入配电网模式介绍

      于DG的不同接入模式将对DG的接入容量产生较大影响,因此首先介绍DG的几种主要接入模式。 

       (1)低压分散接入模式:是一种基于用户的接入模式,主要是将小容量DG接入中压配电变压器低压侧。  

      (2)中压分散接入模式:是指将容量中等的DG接入中压配电线路支线的方式。  

      (3)专线接入模式:DG容量较大时,为避免对用户电能质量产生影响,宜考虑以专线形式接入高压变电站的中、低压侧母线。受容量所限,采用此模式的DG所接入的电压等级通常也为中压。

      无论DG采用何种方式接入配电网,都应当满足的重要原则是不能向上一电压等级送电,这主要是原本用来降压的中压配电变压器在升压过程中不仅允许通过容量有所下降,而且传输功率的损耗也将大幅提升。因此,低压接入的DG的最大出力必须限制在配变最小负荷之内,故可将低压接入的DG与配变原来负荷整体等效为一个负荷,此负荷与其他用户  负荷均具有类似的波动性和不确定性,对配电网运行无特殊影响。因而,将重点探讨DG在中压分散接入和专线接入两种模式下对配电网的运行影响,并研究DG的接入容量限制。

      2.DG接入的逆功率限制 

      对于中压分散接入模式,考虑负荷峰谷差因素,需要在DG出力为额定功率且馈线负荷为其谷值时依然能够满足不出现逆潮流的限制,否则将影响其他馈线的DG接入。因此,接入DG的最大出力应小于馈线负荷的谷值。根据调研,“负荷谷值/负荷峰值”的比值约为~。因此,DG总容量不应超过馈线最大负荷的40%~60%。实际运行中的最严重情况是DG出力最大而馈线负荷最小,此时DG出力与馈线负荷相同。

      对于专线接入模式,国家电网在《分布式电源接入电网技术规定》中指出:“分布式电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%”。显然这也是基于逆功率限制的考虑。因此,在分析专线接入问题时,分布式电源容量最大不超过主变压器所带负荷的25%。

      3.DG接入对电网稳态运行的影响分析 典型配电网模型   为计算DG接入对配电网潮流(电压水平)与短路的影响,针对配电网的运行特点建立了典型模型,如图1所示。该线路电压等级为10kV,共14个负荷节点,其中,0号节点是变压器低压侧母线。线路参数采用YJY22-3×300电缆,总长度2km,每段线路等长。线路总负荷按照50%负载率来考虑,约为,且各节点负荷均分总负荷。

      接入对配电网电压的影响   为实现DG接入电网的潮流计算,根据DG的运行和控制方式,可将DG分别看作PQ节点、PV节点、PI节点和PQ(V)节点。其中长期运行在额定工况附近、波动性不大的DG可看作PQ节点,如同步电机接入电网的DG,当其励磁控制方式为功率因数控制时,则可看作PQ节点;将能维持节点电压幅值的DG节点看作PV节点,如用同步电机接入电网,当其励磁控制方式为电压控制时可看作PV节点;储能系统可看作PI节点;对于直接并网的异步风力发电机组,可看成是PQ(V)节点[1]。

 1)中压分散接入模式   根据电力系统运行特性,作为电源的DG,接入位置在线路末端且出力与线路负荷相等的情况下对电压抬升作用最为明显。将上述条件均带入电压降落计算公式ΔU=(PR+QX)/U,可以得出DG接入配电线路对节点电压的最大提升不足1%,因此,电压问题不构成限制DG接入的因素。

 2)专线接入模式   受接入点的影响,此接入模式只影响变压器电压,不对馈线电压产生影响。根据逆功率限制结果,专线接入模式下DG容量最大不超过变压器所带负荷的25%,即使变压器负荷处于低谷、DG为峰值出力的最严重情况下,DG对电压降落的影响依旧在1%以内,若同时考虑变压器分接头的调节作用,则可忽略专线接入DG对配电网电压的影响。 接入对配电网短路电流的影响   为实现DG接入电网的短路计算分析,可按照并网接口的不同将DG分为旋转型和逆变型两种类型。其中旋转型又可以分为采用同步电机并网和异步电机并网两类。于以同步电机作为接口的DG短路电流注入能力最大[2],为考虑最严重情况,将针对采用同步电机接口方式的DG进行分析。在DG的同步电机接口的出口短路情况下,单位DG容量可提供的短路电流约为/MW。   计算出采用专线接入模式和分散接入模式时不同容量DG所提供的最大短路电流,见表  1。 

    根据现有配电网规划技术原则,中压短路电流限制为16kA,特殊地区允许到达20kA。从表中可以看出,在中压分散接入条件下,DG最大能提供的短路电流为,占中压短路电流限值的比例为3%左右;在专线接入条件下,DG最大能提供的短路电流则将达到3kA以上,约占中压短路电流限值的比例为15%以上。因此,若DG采用中压分散接入,则对短路电流影响较小;若DG采用专线接入,则各地区应结合自身的实际短路电流水平来制定相应的DG接入容量限制,或者在DG接入时应用故障限流器等短路电流限制措施。 接入容量与模式的建议   通过以上分析可知,各种接入模式下影响DG接入容量的主要因素还是逆功率限制,而电压与短路对DG接入容量的影响均很有限。综合上述研究结果,可以得出DG接入容量与模式的建议如下。

      (1)采用低压接入模式的DG,建议其容量小于所接入中压配电变压器最大负荷40%。以配电变压器的容量为400kVA计,若其负载率为50%,则建议采用低压接入模式的DG容量小于80kVA。

      (2)采用中压分散接入模式的DG,建议其容量要小于所接入中压馈线最大负荷的40%。以YJY22-3×300为例,若采用单环网接线,则建议采用中压分散接入模式的DG容量小于。

      (3)采用专线接入模式的DG,建议其容量要小于所接入主变压器最大负荷的25%。其中,若考虑容载比为,则容量为20MVA和的35kV主变所能接入的最大DG容量分别为和,而()~10MVA的DG只能采用35kV专线接入更高等级的变电站中低压侧母线。

      4.DG的接入对电网可靠性的影响   在线路发生故障时,DG可以为停电的用户供电,尤其是对于那些非常重要的负荷,年平均断电时间将可大大减少。但另一方面,在DG并网条件下,配电网可靠性的评估需要考虑新出现的影响因素,如孤岛的出现和DG输出功率的随机性等。其中,DG对供电可靠性的影响与DG孤岛运行紧密相关,孤岛运行是指当连接主电网和DG的任一开关跳闸,与主网解列后,DG继续给部分负荷独立供电,形成孤岛运行状态。在当前条件下,这种孤岛运行将影响检修人员的安全性,因此是不允许的[3],但若能提高运行管理水平,则可确保供电可靠性的有效提升。另外,DG受环境、气候影响很大,特别是风力发电和太阳能发电,它们的出力很不稳定。这两种因素都从一定程度上影响可靠性的提升效果。

      根据国家相关标准在光伏等分布式电源并网容量超过配电变压器额定容量的25%以上时,必须加装反孤岛装置。对于建设光伏电站的用户来讲,他们考虑的并网的几个问题,每个台区可以接入多少光伏?光伏的接入要满足什么技术要求?国网对于这些有着明确的规定,对于光伏的接入,如果不加装反孤岛装置,光伏电站的接入只允许接到光伏的25%。如果加装反孤岛装置的话,那么光伏容量可达到50%或者80%,具体多少由当地供电部门决定。

      反孤岛装置主要用于光伏并网系统中,其核心作用是通过设备中的扰动负载来打破用电平衡,使其光伏逆変器检测到的外部电压不足以满足正常输出发电,逼停逆变器,从而达到安全检修的目的。据国家电网分布式光伏发电典型设计规范要求,分布式光伏发电要求安装反孤岛装置。分布式反孤岛装置其实是一个成套的柜子,安装在变压器侧。反孤岛是以柜子的形式安装在变压器旁,与JP柜配合使用。其目的是当出现孤网运行状态时,及时处理。通过电阻的扰动迫使逆变器停止工作。

      目前,经保定特创电力科技有限公司技术人员不懈努力,开发出了新一代反孤岛设备-TC-5000反孤岛装置,该装置体积小、重量轻、操作方便,兼具主动式反孤岛和被动式防孤岛功能,解决了以往反孤岛和防孤岛不能放在一起的难题。反孤岛控制模块(TC-3087)不仅能采集电流、电压、频率、谐波等电能质量参数,而且具有高低压、过欠频、防孤岛、防逆流、反孤岛检测等功能。TC-3087模块通过内部软件计算,能准确判断电网是否正常运行,一旦出现非计划性孤岛等故障,装置可以迅速控制上级开关分闸,并能自动报警,且能控制反孤岛专用断路器,防止其误动作。本公司更有防孤岛和反孤岛多功能综合并网柜,一柜多用,不必在安装其他JP柜,接线更加方便,操作更加灵活。TC-5000反孤岛装置还有通讯功能,可以把电网运行情况实时反应给上位机,以便实现无人监控。

      5.DG对其他运行方面的影响

      (1)谐波与电压波动:采用逆变器接口形式的DG,于电力电子设备的动作将会对馈线的谐波水平具有一定影响。DG越接近系统母线,对系统的谐波分布影响越小[4]。同时,于DG接入对配电网电压的影响在1%以内,因此对电压波动的影响也很小。当相对于采用逆变器接口的DG,采用同步机接口的DG对功率调制信号的响应速度上较慢,减少电压暂降持续时间的能力也较弱[5]。

      (2)保护:DG的接入将会增加配电线路的短路电流,进而影响上下游保护的故障判别能力。基于上述分析可知,采用分散接入的DG对短路电流的增量可控制在以下,对保护的整定值影响很小;而采用专线接入的DG将对保护的整定值有很大影响。

      (3)故障定位:对于基于FTU的故障定位隔离技术,若未引入DG,发生故障时可通过任意两个相邻遥测点的电流大小来判断故障点,即两点均有或无短路电流,则故障点不在两点之间,  否则故障点在两点之间;若线路中引入DG,则线路中的某些区段变为双端电源供电,上述故障处理方法将不再适用,因此需要通过两个相邻遥测点的电流方向来判断故障点的位置。 

      6.结语   首先介绍了DG分类方式和接入电网模式,在此基础上,以典型中压配网模型为基础,定量计算了DG接入对配电网稳态特性的影响,提出了DG接入的容量与模式建议。通过分析可知,DG接入后对配电网的电压与短路等方面的影响均较小,影响DG接入的主要因素为电网的逆功率限制。同时也对DG接入在电能质量、保护的影响进行了分析,为配电网相应管理工作提供了技术借鉴。 

 

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