大型荒漠光伏電站并網(wǎng)調(diào)試分析

1 引言： 　　在能源形勢日益嚴(yán)峻的今天，光伏發(fā)電作為可再生能源的作用與應(yīng)用前景正日益得到社會的普遍認(rèn)同，為了確保光伏電站可靠的并網(wǎng)發(fā)電，光伏電站在調(diào)試過程中調(diào)試的工藝流程、調(diào)試中設(shè)備的檢查和測檢測顯得尤為重要，本文結(jié)合一個(gè)10兆瓦光伏電調(diào)試來分析大型荒漠光伏電站調(diào)試流程和調(diào)試中注意事項(xiàng),為大型光伏電站的調(diào)試積累經(jīng)驗(yàn)。 　　2 光伏電站調(diào)試分析 　　2.1 光伏電站簡介 　　10兆瓦光伏電站由10個(gè)1兆瓦的發(fā)電單元組成，發(fā)電單元由組件、匯流箱、直流配電柜、500kW逆變器組成，每個(gè)1兆瓦經(jīng)匯流、逆變后進(jìn)入一臺1000kVA雙分裂箱變，每5臺箱變經(jīng)高壓串接成一條集電線路，經(jīng)1回35KV電纜線路引入至35KV母線。35kV側(cè)采用單母線接線，光伏電站采用2回35kV電纜接入110kV升壓站35kV側(cè)母線。光伏電站按按每一兆瓦調(diào)試后逐級并網(wǎng)發(fā)電。 　　2.2 系統(tǒng)檢測 　　2.2.1.太陽電池組串并聯(lián)檢測 　　調(diào)試前請按如下表檢測，每個(gè)組串的開路電壓和絕緣電站，當(dāng)不滿足要求是排除故障后重新測試，直至滿足要求。 　　2.2.2.直流配電系統(tǒng)檢測 　　系統(tǒng)檢測時(shí)如有故障排除故障后重新檢測，直至滿足要求。 　　2.2.3.逆變器系統(tǒng)檢測 　　系統(tǒng)檢測時(shí)如有故障排除故障后重新檢測，直至滿足要求。 　　2.2.4.箱式變壓器檢測 　　系統(tǒng)檢測時(shí)如有故障排除故障后重新檢測，直至滿足要求。 　　2.2.5.高壓柜檢測 　　系統(tǒng)檢測時(shí)如有故障排除故障后重新檢測，直至滿足要求。 　　2.2.6.監(jiān)控系統(tǒng)檢測 　　通訊監(jiān)控系統(tǒng)由各分站房RS485光電轉(zhuǎn)換器通過光纜連接至主控制室，RS485側(cè)與分站房逆變器、直流柜及箱變相連，形成RS485總線系統(tǒng)。主控室通過電腦和監(jiān)視器監(jiān)控各分站房逆變器工作數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)。 　　2.2.7.電纜檢測 　　2.3 光伏電站系統(tǒng)檢測實(shí)驗(yàn) 　　2.4 并網(wǎng)調(diào)試 　　2.4.1.供電操作順序 　　2.4.1.1.合閘順序 　　合上方陣匯線箱開關(guān)→檢查直流配電柜所有直流輸入電壓→檢測35KV電壓供電是否輸入→合上箱變低壓側(cè)開關(guān)→合上逆變器輔助電源開關(guān)→合上逆變器直流輸入開關(guān)→合上直流配電柜輸出開關(guān)→合上逆變器輸出交流開關(guān) 　　2.4.1.2.斷電順序 　　分?jǐn)嗄孀兤鬏敵鼋涣鏖_關(guān)→分?jǐn)嗄孀兤髦绷鬏斎腴_關(guān)→分?jǐn)嘀绷髋潆姽褫敵鲩_關(guān)→分?jǐn)嗄孀兤鬏o助電源開關(guān)→分?jǐn)嘞渥兊蛪簜?cè)開關(guān) 　　2.4.1.3.緊急時(shí)斷電順序 　　分?jǐn)嗾居秒娫茨孀兤鬏o助電源供電開關(guān)→分?jǐn)嗄孀兤鹘涣鬏敵鲩_關(guān)→分?jǐn)嘀绷髋潆姽裰绷鬏敵鲩_關(guān)→根據(jù)情況分?jǐn)嘞渥冮_關(guān)或直流配電柜開關(guān)→排除故障（箱變停電放電后才能進(jìn)行檢查） 　　2.4.2送電調(diào)試 　　2.4.2.1.送電流程 　　2.4.2.2.35kV母線帶電實(shí)驗(yàn) 　　向省調(diào)申請合閘進(jìn)線XX斷路器對35kV母線充電。 　?。?） 從監(jiān)控系統(tǒng)操作XX1開關(guān)，對35kVI段母線進(jìn)行充電； 　　（2） 充電后選測母線電壓，檢查接地情況。若有單相接地，立即斷開XX1開關(guān)，檢查接地故障，消除故障后重新充電； 　?。?） 檢查35kVI段母線各帶電部位運(yùn)行正常； 　?。?） 檢查主變高低壓側(cè)CT極性正確； 　?。?） 檢查35kVPT柜帶電運(yùn)行正常，二次側(cè)電壓值正常； 　?。?） 35kVI段母線與110KV線路進(jìn)行核相； 　?。?） 35kVI段母線與II段母線進(jìn)行核相； 　?。?） 35kVI段母線帶電運(yùn)行。 　　母線充電完成后合上中性點(diǎn)接地裝置 　　2.4.2.3.線路沖擊實(shí)驗(yàn) 　　合上集電線路進(jìn)線閘對集電線路線充電 ，集電線路沖擊試驗(yàn)做三次：第一次送電3分鐘，停2分鐘，待現(xiàn)場確認(rèn)一切正常后進(jìn)行第二次沖擊試驗(yàn)，第二次送電5分鐘，停5分鐘，待現(xiàn)場確認(rèn)正常后做第三次沖擊試驗(yàn)，第三次送電后在現(xiàn)場觀察10分鐘無異常情況后不在斷電，該線路實(shí)驗(yàn)完畢. 　　2.4.2.4.變壓器沖擊試驗(yàn) 　　當(dāng)外線送至廠內(nèi)進(jìn)出線開關(guān)柜且一切正常后，開始向各逆變器室進(jìn)行送電，做變壓器沖擊試驗(yàn)。 　　變壓器沖擊試驗(yàn)做三次：第一次送電3分鐘，停2分鐘，待現(xiàn)場確認(rèn)一切正常后進(jìn)行第二次沖擊試驗(yàn)，第二次送電5分鐘，停5分鐘，待現(xiàn)場確認(rèn)正常后做第三次沖擊試驗(yàn)，第三次送電后在現(xiàn)場觀察10分鐘無異常情況后不在斷電，該線路實(shí)驗(yàn)完畢，并保持變壓器空載運(yùn)行24小時(shí)。變壓器正常是指：聲音均勻、無雜音、無異味、無弧光。 　　注意事項(xiàng)： 　?。?） 現(xiàn)場人員監(jiān)視變壓器運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，觀察柱頭及端子是否有閃落放電現(xiàn)象(觀察時(shí)將室內(nèi)燈熄滅)。 　?。?） 變壓器沖擊試驗(yàn)完成后，需空載運(yùn)行24小時(shí)。待空載運(yùn)行正常后，方可進(jìn)行逆變器并網(wǎng)調(diào)試。 　　（3） 在變壓器空載運(yùn)行前24小時(shí)內(nèi)，需每隔2小時(shí)到現(xiàn)場觀察變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，并且對后臺進(jìn)行不間斷監(jiān)盤。 　　2.4.2.5直流系統(tǒng)和逆變系統(tǒng)并網(wǎng)調(diào)試 　　在變壓器空載運(yùn)行24小時(shí)正常后，開始直流系統(tǒng)和逆變系統(tǒng)調(diào)試工作。 　　直流系統(tǒng)和逆變系統(tǒng)的調(diào)試按500kW一單元進(jìn)行，直流系統(tǒng)和逆變系統(tǒng)送電順序： 　　（1） 合上該區(qū)域所有匯流箱的出線斷路器； 　?。?） 在直流柜上依次檢查每路匯流箱的電壓是否正常； 　?。?） 檢查逆變器三相對地是否絕緣； 　?。?） 在每路匯流箱輸出正常的條件下合上變壓器1號斷路器； 　?。?） 合上逆變器輔助電源開關(guān)； 　　（6） 合上逆變器直流輸入開關(guān)，并送上一路直流電源對逆變器進(jìn)行距陣測試，檢查逆變器直流端是否正常； 　?。?） 每次合上直流柜的兩路斷路器給逆變器； 　?。?） 合上逆變器輸出交流開關(guān)。 　　（9） 并網(wǎng)后逆變器的檢測 　　自動開關(guān)機(jī)功能檢測： 　　檢測逆變器早、晚的自動啟動并網(wǎng)功能。檢查逆變器自動電壓（MPPT）跟蹤范圍。 　　防孤島保護(hù)測試； 　　逆變器并網(wǎng)發(fā)電，斷開交流開關(guān)，模擬電網(wǎng)失電，查看逆變器當(dāng)前告警中是否有“孤島”告警，是否自動啟動孤島保護(hù)。 　　輸出直流分量測試： 　　光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)饋送的直流分量不應(yīng)超過其交流額定值的0.5%。 　　手動開關(guān)機(jī)功能檢測； 　　通過逆變器“啟動/停止”控制開關(guān)，檢查逆變器手動開關(guān)機(jī)功能。 　　遠(yuǎn)方開關(guān)機(jī)功能檢測； 　　通過監(jiān)控上位機(jī)“啟動/停止”按鈕，檢查逆變器遠(yuǎn)方開關(guān)機(jī)功能；檢測監(jiān)控“啟動/停止”逆變器后，逆變器能否自動“停止/啟動”；檢查監(jiān)控系統(tǒng)的控制流程。 　　逆變效率測試 　　測量直流輸入功率和交流輸出功率，計(jì)算效率。 　　溫度保護(hù)功能測試 　　模擬逆變器機(jī)柜溫度升高，檢測風(fēng)機(jī)啟動功能。 　　檢測相序反相時(shí)逆變器的工作狀態(tài) 　　人為接反逆變器交流側(cè)電源相序，檢測逆變器并網(wǎng)工作狀態(tài)。 　　并網(wǎng)諧波測試 　　光伏電站接入公共配電網(wǎng)后，公共連接點(diǎn)諧波電壓應(yīng)滿足GB/T14549-1993《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》的規(guī)定。 　　輸出電壓測試 　　并網(wǎng)逆變器交流輸出三相電壓的允許偏差不應(yīng)超過額定電壓的±3%。 　　電壓不平衡度測試 　　光伏電站所接入的公共連接點(diǎn)的電壓不平衡度及光伏電站引起的電壓呀不平衡應(yīng)滿足GB/T 15543的要求，其中光伏電站引起的電壓不平衡度允許值按照GB/T 15542的原則進(jìn)行換算》 　　噪聲 　　當(dāng)并網(wǎng)逆變器輸入電壓為額定值時(shí)，在距離設(shè)備水平位置1m處，用聲壓級計(jì)測量滿載時(shí)的噪聲不大于65dB。 　　待機(jī)功耗 　　并網(wǎng)逆變器的待機(jī)功耗不大于合同保證值。 　?。?0） 按照第（1）條至第（6）條步驟，分別進(jìn)行其余方陣逆變器并網(wǎng)試運(yùn)行。 　　2.4.2.6.監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試 　?。?）檢查監(jiān)控的信息量； 　?。?）遙信遙測直流柜的上每路的電流、電壓； 　?。?）遙信遙測逆變器上直流電流、電壓，交流電壓、電流，實(shí)時(shí)功率、日發(fā)電量、累計(jì)發(fā)電量、頻率等，遙控逆變器的開關(guān)； 　?。?）遙信箱變的超溫報(bào)警、超溫跳閘、高壓刀開關(guān)、高壓熔斷器、低壓斷路器位置等信號，遙控箱變低壓側(cè)低壓斷路器等有電操功能的開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程合、分，遙測變壓器低壓側(cè)三相電流、三相電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度等； 　?。?）遙信環(huán)境的溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、輻照度。 　?。?）光伏場監(jiān)控系統(tǒng)的信息量能通過35kV監(jiān)控系統(tǒng)上傳給110升壓站。 　　2.5 并網(wǎng)后各系統(tǒng)的檢查 　　2.5.1.檢查關(guān)口電能表、35KV進(jìn)線柜電能表工作正常； 　　2.5.2.檢查監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集正常； 　　2.5.3.檢查箱式變壓器、逆變器、匯流箱、直流匯流柜運(yùn)行溫度，以及電纜連接處、出線隔離開關(guān)觸頭等關(guān)鍵部位的溫度；  　　2.5.4.檢查35KV開關(guān)柜、110KV變壓器、出線設(shè)備運(yùn)行正常。 　　2.5.5.帶最大負(fù)荷發(fā)電條件下，觀察設(shè)備是否有異常告警、動作等現(xiàn)象。再次檢測箱式變壓器、逆變器、匯流箱、直流匯流柜運(yùn)行溫度，以及電纜連接處、出線隔離開關(guān)觸頭等關(guān)鍵部位的溫度； 　　2.5.6.檢查電站電能質(zhì)量狀況。 　　2.5.6.1.電壓偏差：三相電壓的允許偏差為額定電壓的±7%，單相電壓的允許偏差為額定電壓的+7%、-10%。 　　2.5.6.2.電壓不平衡度：不應(yīng)超過2%，短時(shí)不得超過4%。 　　2.5.6.3.頻率偏差：電網(wǎng)額定頻率為50Hz，允許偏差值為±0.5Hz。 　　2.5.6.4.功率因數(shù)：逆變器輸出大于額定值的50%時(shí)，平均功率因數(shù)應(yīng)不小于0.9（超強(qiáng)或滯后）。 　　2.5.6.5.直流分量：逆變器向電網(wǎng)饋送的直流電流分量不應(yīng)超過其交流額定值的1%。 　　2.5.7. 全面核查電站各PT、CT的幅值及相位 　　2.5.8. 全面檢查自動裝置、保護(hù)裝置、測量裝置、計(jì)量裝置、儀表、控制電源系統(tǒng)、故障錄波裝置的工作狀況。 　　2.5.9. 全面檢查監(jiān)控系統(tǒng)與各子系統(tǒng)、裝置的上傳數(shù)據(jù)。 　　2.5.10. 檢查與調(diào)度通訊、傳送數(shù)據(jù)等正常。 　　2.6 并網(wǎng)光伏電站試運(yùn)行  　　2.6.1.完成上述試驗(yàn)內(nèi)容經(jīng)驗(yàn)收合格后，光伏電站具備帶負(fù)荷運(yùn)行條件，開始進(jìn)入試運(yùn)行。 　　2.6.2.全面記錄運(yùn)行所有參數(shù)。 　　2.6.3. 運(yùn)行中密切監(jiān)視關(guān)鍵部位的溫度。 　　2.6.4.在試運(yùn)行中，由于相關(guān)機(jī)電設(shè)備的制造、安裝質(zhì)量或其他原因引起運(yùn)行中斷，經(jīng)檢查處理合格后應(yīng)重新開始試運(yùn)行，中斷前后的運(yùn)行時(shí)間不得累加計(jì)算。  　　2.6.5.消除并處理試運(yùn)行中所發(fā)現(xiàn)的所有缺陷。 　　2.7 并網(wǎng)光伏電站檢修消缺 　　做好安全措施的情況下，對運(yùn)行中出現(xiàn)的問題全面檢查消缺，達(dá)到長期穩(wěn)定運(yùn)行的要求。 　　2.8 交接與投入運(yùn)行 　　并網(wǎng)光伏電站通過試運(yùn)行168h并經(jīng)處理所有缺陷后，向生產(chǎn)管理部門移交，應(yīng)按合同規(guī)定及時(shí)進(jìn)行相關(guān)機(jī)電設(shè)備及土建工程及建筑物的移交，并簽署光伏電站設(shè)備的初步驗(yàn)收證書及移交證書，同時(shí)計(jì)算相關(guān)設(shè)備的保證期。 　　3 結(jié)論 　　光伏電站調(diào)試的流程工藝和調(diào)試過程中對故障的排查直接影響電站的并網(wǎng)發(fā)電，因此在光伏電站調(diào)試時(shí)一定要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范、設(shè)計(jì)要求，仔細(xì)檢查和測試各個(gè)環(huán)節(jié)，確保在系統(tǒng)送電前排除所以隱蔽的問題，調(diào)試過程中各個(gè)環(huán)節(jié)工作要安全、井然有序。（李小永 馬金鵬）