1、第31卷2023年第4期农村电工乡村能源能源技术NONGCUN DIANGONG主持：杨留名1传统屋顶分布式光伏开发存在的问题（1）传统屋顶分布式光伏开发模式（以下简称传统模式）存在诸多不规范问题。部分地区市场规范性不足，设备质量、施工工艺无法保障，存在一定安全隐患；并网发电后，后续服务难以跟进，在发电效率下降或设备损坏时，维修困难，居民分布式光伏客户合法权益难以保障；存在“光伏贷”行为，分布式光伏客户贷款购买光伏设备，以发电收益偿还贷款，在遇到大风、冰雹等不可抗力，或因光伏板质量问题造成发电效率急剧下降时，发电收益难以偿还银行贷款；个别光伏企业租用村民屋顶安装光伏，以自然人名义备案，违规套取
2、国家补贴且不交税；传统模式下，电网配套送出工程纳入输配电价成本，并由全社会承担。（2）传统模式限制分布式光伏发展。当前我国分布式光伏是一个以民营企业为主导的行业。这与分布式光伏单体规模小、分布分散、风险因子众多等特点密不可分。整县规模化开发颠覆了此前传统分布式概念，初步具备了集中式光伏的规模化开发、专业化运维、智能化管理、合规化发展等特征特质，沿用传统模式，存在推进速度慢、规模不可控、电网调控难等问题。2“集中汇流”模式的应用优势“集中汇流”是一种专业光伏开发建设模式，是全村集中，以一般工商业模式安装集中上网，不以自然人单户安装上网的新型开发模式。通过“集中汇流”，每户屋顶分布式光伏通过专用汇
3、流线路组成光伏阵列，经升压变压器升压后接入高压并网点，避免了传统模式下配电变压器反向重过载、电压质量不合格等问题，实现所发电量“全额上网、就近消纳”。“集中汇流”模式较传统模式优点如下。（1）光伏并网更加安全。传统模式下，分布式光伏基本以低压380 V和220 V并网，地点分散、并网点多、随机性强，仅具备一套逆变器孤岛保护，且时常为提高发电效率，而提高逆变器输出电压，造成台区电压质量不合格。而“集中汇流”模式分别在逆变器、光伏智能断路器、配电箱设置3套孤岛保护，大大降低了停电检修反送电的风险，且通过汇流变压器自动调挡功能，保障输出电压稳定合格。（2）村容村貌统一美观。传统模式下，光伏建设施工单
4、位水平参差不齐，施工工艺不统一，且缺乏整体规划，导致线路增多且频繁交叉，影响村容村貌。采用“集中汇流”模式，对整村统一规划设计，统一开发建设，集中建设汇流设备，整齐划一，而且利于引导居民绿色能源消费，实现“双碳”和乡村振兴的双重兼顾。（3）建设投资风险降低。“集中汇流”模式下，由技术、资金雄厚的开发企业统一实施，不需要村民投资，降低了投资风险。并从根本上遏制了部分资质和信誉较差的光伏建设企业进入，避开了建设安装不规范、质量不高的光伏产品，避免了违规套取补贴、偷税漏税、“光伏贷”等问题。（4）后期运维更有保障。传统模式下，低压分布式光伏发电设备生产厂商众多，设备质量参差不齐，缺乏专业的日常运维，
5、运行一定年限后，发电效率降低，发生故障后很难得到及时维修。“集中汇流”模式下，光伏发电设备厂商统一，施工工艺和技术规范完全一致，运维人员专业素质较高，便于后期运维管理。（5）配电变压器容量不足得到解决。传统模式下，分布式光伏报装申请容量不可控，导致部分公用配电变压器反向重过载，影响村民生活用电。“集中汇流”模式下，光伏发电由开发企业根据村庄可开发容量配备升压变压器，解决了农村分布式光伏超容发电及配电变压器容量不足问题。（6）促进分布式光伏全量参与电网调峰。“集中汇流”模式下，综合运用“AGC+可信WLAN”和“智能物联一体电能表+HPLC+规约转换器”2种技术方案，实现分布式光伏“可观、可测、
6、可调、可控”，创新实现了分布式光伏低成本调峰。“一站式”应用新技术，实现了“集中汇流”项目对电网调控的分钟级柔性响应，为全面参与市场化交易和需求响应奠定了基础。3“集中汇流”模式的技术要点（1）设备汇流上网纳入调度管理。“集中汇流”上网设备具备遥测、遥信、遥控功能，采集并网运行信息，主要包括并网点电压、电流和发电量等信息，并上传至调控中心。汇流上网设备能实现并网点和单户双重管控，在10 kV线路并网点处，通过10 kV并网自动化断路器实现对上网设备的可观、可测、可控。在升压变压器处通过台区终端和单户光伏智能断路器配合，能够浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式
7、光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光
8、 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光
9、伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏
10、浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏浅 析 分 布 式 光 伏“集 中 汇 流”上 网 模 式（270001）国网山
11、东省电力公司杜明梁波韩本超29DOI:10.16642/ki.ncdg.2023.04.021农村电工第31卷2023年第4期乡村能源能源技术主持：杨留名NONGCUN DIANGONG实现对每户光伏发电情况的监测、控制。当光伏电站超容发电或紧急停运时，能实现对上网设备分级控制。（2）双重保护隔离并网故障。在分布式光伏集中汇流处的 10 kV并网点自动化断路器配置过流保护，与变电站及线路断路器定值配合，当发生过流故障时及时切除并网故障线路。每台10 kV升压变压器安装一组跌落式熔断器，通过并网点断路器及跌落式熔断器实现与上级电源隔离。（3）上下级配合实现防孤岛保护。光伏电站逆变器具备快速检测孤
12、岛且监测到孤岛后立即断开与电网连接的能力。防孤岛保护与电网侧线路保护、安全自动装置相配合，时间上互相匹配，其动作时间小于公共线路自动重合闸动作时间，当 10 kV公共线路跳闸后逆变器防孤岛保护首先动作，立即与电网解列；当自动重合闸重合成功后逆变器重新并列运行。（4）配置无功补偿和谐波监测装置。光伏电站逆变器交流侧功率因数可维持在超前的 0.90至滞后的0.90范围内，白天能够补偿光伏电站满发时汇集系统及主变压器的全部感性无功（送出线路的感性无功可忽略不计），夜间光伏电站由电源转换为负荷，占用系统无功输送，根据实际需要配置动态无功补偿装置。通过谐波监测装置对其上网谐波进行监测分析，对谐波超标的，
13、通过加装滤波电抗器抑制谐波。2023-01-19收稿供电公司自有建筑用电负荷，如公司楼宇办公用电、变电站站用电等，基本属于“计量盲区”，给线损治理带来了一定不利影响。而如果利用供电公司自有建筑（如变电站、公司本部及供电所办公楼）进行屋顶光伏建设，同时通过变电站站用负荷、楼宇办公用电对光伏发电进行就地消纳，缩小未纳入计量电量，可在一定程度上对线损电量进行有效压降，从而降低线损。1应用优势1.1屋顶资源规模化，可实现集中式并网发电以国网江苏省电力有限公司邳州市供电分公司为例，经估算，公司建筑可开发光伏屋顶面积2.26万m2，可接入容量约5 085 kW。其中，110 kV及以下变电站可开发光伏屋顶
14、面积 1.1 万 m2，可接入容量约 2 475kW；公司本部及供电所可开发光伏屋顶面积 1.16 万m2，可接入容量约2 610 kW。在具备集合规模条件的情况下，建设初期的系统设计深度将更加充分，光伏接入的积极作用也将更加明显。1.2光伏发电可就地消纳，减轻对配电网冲击变电站站用电、楼宇办公用电等负荷需求充足，光伏发电可就地消纳，从而降低分布式光伏对传统配电网的冲击。1.3自发自用有效压降线损自有建筑负荷的消纳电量可抵消线损统计中的“未计量电量”，即可减少对应配电网的损失电量。那么，假设供电公司自有建筑负荷的 10 kV线路供电量为 Y，损失电量为 X，自有建筑用电量为X，P1和 P2分别
15、为屋顶光伏安装前、后的线损率，则理想状态下 P1和P2的计算公式为P1=XY（1）P2=X-XY-X（2）对P1和P2进行通分：P1=P1Y-XY-X=XY-XX(Y-X)Y（3）P2=P2YY=XY-XY(Y-X)Y（4）根据式（3）、式（4），由于 XY，故 P2P1，即安装自用光伏后，线损率可得到有效压降。1.4并网距离近，建设更加经济合理供电公司自有建筑相对于传统用户与380 V母线距离更短，可有效提升前期建设的投资经济性和供用电结构合理性。为保证电能量的可靠消纳，低压台区内的分布式光伏一般通过低压线路连接至公用配电变压器的380 V母线。若接入点距离公用配电变压器距离较远，一方面涉及
16、开拓通道、放缆敷线，增加额外投资；另一方面将延长低压线路长度，影响台区线损。而变电站屋顶至站用变低压母线、公司楼宇屋顶至配电室（电缆分支箱）低压母线之间距离更近，通道资源拓新或利旧更容易协调。（221300）国网江苏省电力有限公司邳州市供电分公司钟睿供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑供电企业自有建筑屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶屋 顶光 伏光 伏光 伏光 伏光 伏光 伏光 伏光
