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光伏防逆流系统设计及选型
2020-05-25

  在光伏发电系统中,根据光伏并网系统是否允许通过配电变压器向主电网馈电,一般分为可逆流光伏并网发电系统和不可逆流光伏并网发电系统。

  正常光伏系统:将光伏直组件直流电转变成交流电并入电网;

  带防逆流的光伏系统:光伏发的电仅供给就地负载使用,防止光伏系统发出的电送入电网。



  ▲PInv :逆变器的输出功率;PLoad :负载功率;

  PGrid :余电上网功率

  防逆流的作用就是PGrid的值限制为0。PINV -PLoad≤0


  一、为什么要防逆流


  防逆流产品的应用场景:

  ☆因手续不全、产权等原因无法并网的项目;

  ☆因无法申请并网或变压器容量受到限制的项目;

  ☆具备一定消纳能力自发自用项目



  二、防逆流解决方案


  古瑞瓦特根据应用环境的不同,开发了两种防逆流方案,一种是单机防逆流方案;第二种是多机防逆流方案。


  01单机单相防逆流系统解决方案



  ★注意:使用智能电表情况下,当电表与逆变器通讯断开时,逆变器会按照设置的“防逆流失效后功率”限制此时允许到电网功率




  单机防逆流也可以采用配套的CT进行防逆流设置,CT出厂线长为5m,需要考虑通讯线缆长度可否满足防逆流点至逆变器的距离,不够的情况下需要考虑延长。一般情况都建议直接采用电表进行防逆流。


  02单机三相防逆流系统解决方案



  a、按照电表100A最大电流计算,三相最大可接入69KW的负载,但必须考虑电网入户主线线缆线径与电表孔径压接问题;

  b、电表孔径为8*8mm,适合接入线径为16平,最大接入为25平。可支持3K-6KTL3-S,8K-15KTL3-S,MID、30K-40KTL3-(N)S/SE,UE和HE老款机型不兼容。


  03单机三相防逆流电表+CT互感器解决方案


  CT的选择要点:

  1)P负载≤P光伏,以光伏逆变器的最大输出电流来选择CT;

  I光伏=N数量×Imax/台


  2)P负载>P光伏,以负载最大电流来选型CT变比;

  I负载=P负载÷380÷1.732


  3)目前最小的CT变比为250/5A,虽然定义为100kw以下功率段,但实际计算得到:

  Pmax=250*230*3=172.5KW


  理论上讲如果光伏侧或者负载侧的功率在100~172.5KW以内均可以选择此CT。


  04多机防逆流系统解决方案

  针对较大的工商业项目,可采用多机防逆流箱方案。多台逆变器通过485接口串联,防逆流箱采集逆变器、电表以及线路电流,再通过路由器,连接到监控后台。通过远程操作,设置防逆流参数。这种方式适合于100kW以上的项目,要求逆变器有485接口,安装现场有以太网。


  三、防逆流注意事项


  01CT接入注意事项



  1} 接入位置:3个CT和AC电压采样线需要放在负载和电网之间,实时检测并网接入点的功率,电表建议安装在电网的配电柜附近或单独电表箱中,CT和AC电压采样线放于配电柜中。

  2} RS485接线:电表的RS485接口用于连接逆变器的RS485接口,注意事项如下:RS485线材建议选用双绞屏蔽线,屏蔽层两端接在逆变器和电表的GND引脚,并把逆变器GND引脚再接到大地,485屏蔽层要单点接地,走线和强电分开。

  3} 电流互感器接线:电流互感器两面有P1、P2的丝印,用来区分方向,P1侧靠近电网,P2侧靠近逆变器和负载。


  02电流检测设备的安装

  电流互感器和防逆流电表,从理论上讲,在安装在用户侧上网电表的旁边,中间没有负载,这样才能100%检测有没有电流流向电网,在实际安装中,大部分厂房也是这样安装。但是由于工厂条件不一, 下面这些地方安装电表就不是很方便:

  1)产权分界点在变压器的高压侧,计量电表为高压计量;

  2)光伏容量较少,但并网点负荷很大,电流很大,需要用很大的电流传感器;

  3)逆变器和并网点距离很远,铺设485电缆不方便。



  特殊的防逆流案例

  如下图所示的一个工业厂区,工业区有多栋厂房,工业区的计量电表安装在变压器的10kV的高压侧图3处,在A栋屋顶安装一个40kW的电站,因并网手续问题不能向电网送电,只能自用。



  按照正常的流程,防逆流检测电表应该安装3在这个地方, 但是如果出现下面情况,防逆流检测电表可以安装在图示的1处或者2处,甚至可以不安装:

  1、如果A栋负载绝大部分时间都大于40kW,只有极小数时间小于40kW,那么大部分时间光伏发的电都被消耗完了,只造成少量的电费损失,则防逆流检测电表可安装在图1处,即A栋的交流开关处。

  2、如果A栋负载绝大部分时间都小于40kW,而且业主愿意把用不完的电给别的厂房使用,则防逆流检测电表安装在图2处,即变压器低电侧处。

  3、如果任何时候负载消耗都大于40kW,那么可以不安装防逆流系统。


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