不少光伏電站業(yè)主和EPC總包方在籌備并網(wǎng)驗(yàn)收的過程中,*常問到兩個(gè)核心問題:一是光伏電站并網(wǎng)驗(yàn)收要求的電能質(zhì)量測(cè)試項(xiàng)目具體包含哪些,二是各項(xiàng)測(cè)試對(duì)應(yīng)的達(dá)標(biāo)指標(biāo)需要符合什么標(biāo)準(zhǔn)才能順利通過審核。這兩個(gè)問題不僅是B端用戶關(guān)心的成本、時(shí)效相關(guān)的核心訴求,也是G端監(jiān)管部門在光伏電站并網(wǎng)管控中重點(diǎn)核查的內(nèi)容,直接關(guān)系到光伏電站的并網(wǎng)進(jìn)度和后續(xù)運(yùn)行的合規(guī)性。
對(duì)于光伏電站投資主體來說,電能質(zhì)量是并網(wǎng)驗(yàn)收的核心考核項(xiàng),一旦電能質(zhì)量不符合要求,不僅會(huì)延誤并網(wǎng)時(shí)間,錯(cuò)過電費(fèi)結(jié)算周期,還可能在后續(xù)運(yùn)行中觸發(fā)電網(wǎng)的考核罰款,甚至導(dǎo)致站內(nèi)逆變器、變壓器等設(shè)備的使用壽命縮短。而對(duì)于電網(wǎng)監(jiān)管等G端用戶來說,光伏電站的電能質(zhì)量直接關(guān)系到區(qū)域電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性,大規(guī)模電能質(zhì)量不合格的光伏電站并網(wǎng),可能會(huì)引發(fā)繼電保護(hù)誤動(dòng)、用電設(shè)備損壞等問題,影響公共用電安全。根據(jù)現(xiàn)行的《電力系統(tǒng)電能質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求,所有類型的光伏電站在并網(wǎng)前都必須完成全項(xiàng)電能質(zhì)量檢測(cè),出具合規(guī)的檢測(cè)報(bào)告后方可獲得并網(wǎng)許可【1】。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)光伏裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng),分布式光伏、戶用光伏的占比不斷提升,不同場(chǎng)景下光伏電站的并網(wǎng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)也在逐步細(xì)化,電能質(zhì)量作為影響電網(wǎng)安全的核心指標(biāo),其管控要求也越來越嚴(yán)格。不少光伏電站業(yè)主對(duì)電能質(zhì)量的重視度不足,前期籌備階段沒有提前開展測(cè)試,到并網(wǎng)驗(yàn)收環(huán)節(jié)才發(fā)現(xiàn)指標(biāo)不合格,需要反復(fù)整改,反而增加了項(xiàng)目的時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本。
光伏電站的電能質(zhì)量測(cè)試項(xiàng)目是依據(jù)電網(wǎng)接入規(guī)范設(shè)定的,涵蓋了所有可能對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生影響的電能參數(shù),具體包含諧波電壓、諧波電流、總諧波畸變率、電壓偏差、三相電壓不平衡、閃變、功率因數(shù)七大類核心測(cè)試項(xiàng)目。
首先是諧波相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目,光伏電站的核心設(shè)備逆變器屬于電力電子換流設(shè)備,運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生不同頻次的諧波,若諧波注入電網(wǎng)超過限值,會(huì)對(duì)電網(wǎng)內(nèi)的敏感用電設(shè)備、繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生干擾,因此諧波電壓、諧波電流及總諧波畸變率是光伏電站并網(wǎng)驗(yàn)收中優(yōu)先核查的測(cè)試項(xiàng)目。
其次是電壓偏差測(cè)試項(xiàng)目,光伏電站的輸出功率受光照強(qiáng)度影響波動(dòng)較大,當(dāng)出力驟升驟降時(shí)可能導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏離標(biāo)稱值,超出允許范圍時(shí)會(huì)觸發(fā)逆變器脫網(wǎng),影響供電可靠性,因此電壓偏差是必查的測(cè)試項(xiàng)目。
第三是三相電壓不平衡測(cè)試項(xiàng)目,分布式光伏電站多存在單相接入的情況,若三相接入容量差距過大,會(huì)導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓不平衡,增加線路損耗,影響三相用電設(shè)備的正常運(yùn)行,該測(cè)試項(xiàng)目也是并網(wǎng)驗(yàn)收的必查項(xiàng)。
第四是閃變測(cè)試項(xiàng)目,電壓波動(dòng)引發(fā)的閃變會(huì)直接影響居民用電體驗(yàn),還會(huì)干擾精密生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行精度,因此也是光伏電站并網(wǎng)驗(yàn)收的常規(guī)測(cè)試項(xiàng)目。
第五是功率因數(shù)測(cè)試項(xiàng)目,光伏電站的無功輸出水平直接影響電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定,因此功率因數(shù)是所有光伏電站并網(wǎng)驗(yàn)收都必須核查的測(cè)試項(xiàng)目。
上述所有測(cè)試項(xiàng)目均需在光伏電站滿發(fā)、半發(fā)、空載等不同運(yùn)行工況下開展,才能完整反映光伏電站的實(shí)際電能質(zhì)量水平。要完成這些測(cè)試項(xiàng)目的精準(zhǔn)檢測(cè),需要使用經(jīng)過計(jì)量校準(zhǔn)、精度符合標(biāo)準(zhǔn)要求的電能質(zhì)量分析設(shè)備,目前行業(yè)內(nèi)常用的設(shè)備包括康高特代理的HT PQA924、HT WSP-822W等電能質(zhì)量分析儀,這類設(shè)備可同步采集所有要求的測(cè)試項(xiàng)目數(shù)據(jù),無需多次調(diào)整接線,測(cè)試效率更高,且數(shù)據(jù)精度符合《電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求》的相關(guān)規(guī)定,測(cè)試結(jié)果可直接作為并網(wǎng)驗(yàn)收的申報(bào)材料【3】。
光伏電站的電能質(zhì)量達(dá)標(biāo)指標(biāo)主要依據(jù)《電力系統(tǒng)電能質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》及項(xiàng)目所在地電網(wǎng)公司的并網(wǎng)要求設(shè)定,不同電壓等級(jí)、不同容量的光伏電站的達(dá)標(biāo)指標(biāo)會(huì)略有差異,通用的達(dá)標(biāo)指標(biāo)要求如下:
首先是諧波相關(guān)達(dá)標(biāo)指標(biāo),10kV電壓等級(jí)的公共連接點(diǎn),諧波電壓總畸變率的達(dá)標(biāo)指標(biāo)為不超過4%,各次諧波電壓含有率也有對(duì)應(yīng)的限值要求;諧波電流的達(dá)標(biāo)指標(biāo)則需要根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)的短路容量進(jìn)行換算,不同頻次的諧波電流注入值不得超過規(guī)范設(shè)定的限值。
其次是電壓偏差的達(dá)標(biāo)指標(biāo),10kV及以下三相供電的并網(wǎng)點(diǎn),電壓偏差允許值為標(biāo)稱電壓的±7%;220V單相供電的分布式光伏電站,電壓偏差的達(dá)標(biāo)指標(biāo)為標(biāo)稱電壓的+7%、-10%。
第三是三相電壓不平衡的達(dá)標(biāo)指標(biāo),正常運(yùn)行情況下,公共連接點(diǎn)的電壓不平衡度允許值為2%,短時(shí)*大值不得超過4%。
第四是閃變的達(dá)標(biāo)指標(biāo),公共連接點(diǎn)的長(zhǎng)時(shí)間閃變值Plt的達(dá)標(biāo)指標(biāo)為不超過1,短時(shí)間閃變值Pst的達(dá)標(biāo)指標(biāo)為不超過1,部分對(duì)電能質(zhì)量要求較高的區(qū)域電網(wǎng)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)一步收緊限值。
第五是功率因數(shù)的達(dá)標(biāo)指標(biāo),集中式大中型光伏電站的功率因數(shù)需滿足在0.95(超前)到0.95(滯后)之間可調(diào)的要求;接入10kV及以下電壓等級(jí)的分布式光伏電站,功率因數(shù)的達(dá)標(biāo)指標(biāo)通常為不低于0.95,具體可根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的無功調(diào)控要求調(diào)整。
不少光伏電站業(yè)主在測(cè)試過程中會(huì)遇到部分指標(biāo)不符合達(dá)標(biāo)指標(biāo)的情況,此時(shí)可針對(duì)性進(jìn)行整改:諧波超標(biāo)可加裝有源濾波裝置,功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)可調(diào)整逆變器的無功輸出參數(shù)或加裝無功補(bǔ)償裝置,三相不平衡可調(diào)整單相光伏的接入容量分配。使用HT PQA924等設(shè)備進(jìn)行測(cè)試時(shí),可實(shí)時(shí)顯示各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)值,一旦出現(xiàn)超標(biāo)情況可及時(shí)定位問題,無需等待全部測(cè)試完成后再返工,可大幅節(jié)省并網(wǎng)驗(yàn)收的籌備時(shí)間。
對(duì)于B端的光伏電站業(yè)主、EPC總包方來說,首先要確認(rèn)所有電能質(zhì)量測(cè)試項(xiàng)目無遺漏,避免因?yàn)槿表?xiàng)被電網(wǎng)部門打回,延誤并網(wǎng)時(shí)間。我們接觸過不少分布式光伏電站業(yè)主,*是因?yàn)榍捌诨I備時(shí)漏做了閃變的測(cè)試項(xiàng)目,到并網(wǎng)驗(yàn)收環(huán)節(jié)被要求補(bǔ)測(cè),硬生生延誤了半個(gè)月的并網(wǎng)時(shí)間,損失了不少電費(fèi)收益。其次要提前確認(rèn)項(xiàng)目所在地的電能質(zhì)量達(dá)標(biāo)指標(biāo)要求,部分區(qū)域電網(wǎng)會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)承載能力調(diào)整部分指標(biāo)的限值,提前知曉可減少整改成本。另外還要注意檢測(cè)設(shè)備的合規(guī)性,只有使用經(jīng)過計(jì)量校準(zhǔn)的設(shè)備出具的檢測(cè)報(bào)告,才會(huì)被電網(wǎng)部門認(rèn)可。
對(duì)于G端的電網(wǎng)監(jiān)管、能源主管部門來說,首先要核查光伏電站提交的測(cè)試報(bào)告是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,檢測(cè)機(jī)構(gòu)是否具備對(duì)應(yīng)的檢測(cè)資質(zhì);其次要核查測(cè)試項(xiàng)目的覆蓋度和達(dá)標(biāo)指標(biāo)的符合性,避免不符合要求的光伏電站并網(wǎng)影響電網(wǎng)穩(wěn)定;另外還要做好并網(wǎng)后的常態(tài)化抽檢,督促光伏電站運(yùn)營(yíng)方持續(xù)管控電能質(zhì)量。針對(duì)G端用戶的常態(tài)化抽檢需求,康高特代理的HT WSP-822W電能質(zhì)量分析儀支持長(zhǎng)時(shí)間在線監(jiān)測(cè)功能,無需人員現(xiàn)場(chǎng)值守即可連續(xù)采集多日的電能質(zhì)量數(shù)據(jù),可完整覆蓋光伏電站不同出力時(shí)段的運(yùn)行情況,為監(jiān)管部門的核查工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。
無論是B端還是G端用戶,在光伏電站并網(wǎng)驗(yàn)收的電能質(zhì)量管控環(huán)節(jié),都需要以標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),確保測(cè)試項(xiàng)目完整、達(dá)標(biāo)指標(biāo)符合要求,才能保障光伏電站的順利并網(wǎng)和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
【1】 電力系統(tǒng)電能質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
【2】 光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定
【3】 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求