光伏发电并网技术的要求和优化

1.术语和定义

（1）光伏发电站[photovoltaic（PV）power station]：利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统，一般包含变压器、逆变器和光伏方阵等。

（2）孤岛现象（islanding）：电网失压时，光伏发电站仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。孤岛现象可分为非计划性孤岛现象和计划性孤岛现象。

2.有功功率

（1）基本要求。光伏发电站应具备参与电力系统的调频和调峰的能力，并符合DL/T 1040的规定。光伏发电站应配置有功功率控制系统，具备有功功率连续平滑调节的能力，并能够参与系统有功功率控制。光伏发电站应能够接收并自动执行电力系统调度机构下达的有功功率及有功功率变化的控制指令。

（2）紧急控制。在电力系统事故或紧急情况下，光伏发电站应根据电力系统调度机构的指令快速控制其输出的有功功率，必要时可通过安全自动装置快速自动降低光伏发电站有功功率或切除光伏发电站。

3.功率预测

（1）基本要求。光伏发电站应配置光伏发电功率预测系统，系统具有0～72h短期光伏发电功率预测以及15min～4h超短期光伏发电功率预测功能。

（2）预测曲线上报。光伏发电站每15min自动向电力系统调度机构滚动上报未来15min～4h的光伏发电站发电功率预测曲线，预测值的时间分辨率为15min。光伏发电站每天按照电力系统调度机构规定的时间上报次日0～24h光伏发电站发电功率预测曲线，预测值的时间分辨率为15min。

4.无功容量

（1）无功电源。光伏发电站的无功电源包括光伏并网逆变器及光伏发电站无功补偿装置。光伏发电站安装的并网逆变器应满足功率因数在超前0.95～滞后0.95的范围内动态可调。光伏发电站要充分利用并网逆变器的无功容量及其调节能力；当逆变器的无功容量不能满足系统电压调节需要时，应在光伏发电站集中加装适当容量的无功补偿装置，必要时加装动态无功补偿装置。(www.xing528.com)

（2）无功容量配置。光伏发电站的无功容量应按照分（电压）层和分（电）区基本平衡的原则进行配置，并满足检修备用要求。

（3）通过10～35kV电压等级并网的光伏发电站功率因数应能在超前0.98～滞后0.98范围内连续可调，有特殊要求时，可做适当调整以稳定电压水平。对于通过110（66）kV及以上电压等级并网的光伏发电站，其配置的容性无功容量能够补偿光伏发电站满发时站内汇集线路、主变压器的感性无功及光伏发电站送出线路的一半感性无功之和，其配置的感性无功容量能够补偿光伏发电站自身的容性充电无功功率及光伏发电站送出线路的一半充电无功功率之和。

5.电压控制

（1）基本要求。通过110（66）kV及以上电压等级接入公共电网的光伏发电站应配置无功电压控制系统，具备无功功率调节及电压控制能力。根据电力系统调度机构指令，光伏发电站自动调节其发出（或吸收）的无功功率，实现对并网点电压的控制，其调节速度和控制精度应能满足电力系统电压调节的要求。

（2）控制目标。当公共电网电压处于正常范围内时，通过110（66）kV及以上电压等级接入公共电网的光伏发电站应能够控制光伏发电站并网点电压在标称电压的97%～107%范围内。

6.低电压穿越（图5-6）

（1）基本要求。光伏发电站并网点电压跌至0时，光伏发电站应不脱网连续运行0.15s；光伏发电站并网点电压跌至曲线1以下时，光伏发电站可以从电网切出。

图5-6　光电低电压穿越

（2）有功恢复。对电力系统故障期间没有切出的光伏发电站，其有功功率在故障清除后应快速恢复，自故障清除时刻开始，以至少10%额定功率/秒的功率变化率恢复至故障前的值。

（3）动态无功支撑能力。总装机容量在百万千瓦级规模及以上的光伏发电站群，当电力系统发生三相短路故障引起电压跌落时，每个光伏电站在低电压穿越过程中应具有以下动态无功支撑能力：自并网点电压跌落出现的时刻起，动态无功电流控制的响应时间不大于75ms，持续时间应不少于550ms；注入电力系统的动态无功电流：I T≥1.5×（0.9-U T）I N，0.2≤U T≤0.9；I T≥1.05×I N，U T＜0.2。