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摘 要：本文以山东莱州市豪克国际橡胶工业有限公司6761kw分布式光伏发电项目为例，简述了6761kv分布式光伏发电继电保护应用。
关键词：光伏；发电
中图分类号：U273 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160230206
山东豪克6761kw分布式光伏发电项目位于山东莱州市豪克国际橡胶工业有限公司厂房屋顶。本光伏项目总装机容量6761kw，共使用电池组件26004块。本项目设计接入110kv鲁达站10kv达诚线、达信线，光伏自发自用，余量上网。110kv鲁达变电站10kv 1次系统部分出线图如图1。
1 10kv线路保护
1.1 光伏电站10kv线路保护
光伏电站并网后，对110kv鲁达变214达诚线、215达信线保护不会造成影响。而将会对原10kv豪克园区配电站10kv总进线的保护定值造成一定影响，需加以调整。
1.2 光伏电站母线保护
豪克光伏电站侧为单母线接线，由10kv并网线配置的线路方向过流保护来实现母线保护，无需配置专门的母线保护。
1.3 防孤岛检测
在本方案中，当110kv鲁达变214达诚线失电情况下，豪克园区10kv配电室的10kv进线会失电，光伏电站将会发生非计划性孤岛现象。非计划性孤岛效应的发生，可能危及线路维护人员和用户的生命安全，干扰电网的正常合闸，以及使得孤岛中的频率和电压失去控制。要求光伏电站须具备防孤岛保护功能。
1.4 用户侧配电站继电保护方案
由于豪克园区变电所光伏电站并网线路故障时，原豪克10KV配电室的10kV并网线开关的保护应能正确动作切除故障，同时考虑作为光伏电站10kV母线保护，需要在用户变10kV并网线上配套安装线路功率方向保护装置，采用方向过流保护作为后备保护。
1.5 系统侧配电站
1.5.1 线路保护
110kv鲁达变10kv达诚线214配置了3段式电流保护，为2012年4月9日投运设备。214达诚线或原豪克10kv配电室故障时，214达诚线能正确动作切除故障，本期光伏发电并网后不会对系统侧电网造成设备安全影响。因此系统侧无需新增线路继电保护。仅10kv214达诚线增配线路PT，实现有压闭锁重合闸功能。
1.5.2 母线保护
系统侧变电站10kv无独立的母线保护，10kv母线故障能正确切除，不受光伏电站接入的影响，满足光伏电站接入方案的要求。
1.5.3 其他要求
光伏电站线路接入后，需要与110kv鲁达变10kv母线备自投配合，应互不影响各自功能。10kv母线备自投动作时间一般为5～6s，时间上远大于豪克光伏电站防孤岛检测动作时间，因此光伏电站线路接入后不影响10kv母线备自投功能。光伏电站并网点处电压、频率异常安全自动装置动作切除并网开关后，用户侧不得进行自动重合闸。且要求10kv214达诚线的重合闸动作时间躲过安全自动装置动作时间。
1.6 对其他专业的要求
系统继电保护应使用专用的电流互感器和电压互感器的2次绕组，电流互感器准确级宜采用5P、10P级，电压互感器准确级宜采用0.5、3P级；系统继电保护及安全自动装置要求提供足够可靠的信号传输通道；光伏电站内需具备直流电源和UPS电源，供新配置的保护装置、测控装置、电能质量在线监测装置等设备使用。
2 防孤岛检测及安全自动装置
在电压超偏差值时，光伏系统应停止向电网送电；频率超偏差值时，光伏系统应与电网断开。
防孤岛效应：光伏电站逆变器必须具备快速监测孤岛且监测到孤岛后立即断开与电网连接的能力，当光伏系统并入的电网失压时，保护应在0.9s内动作，将光伏系统与电网断开。
恢复并网：由于超限状态导致光伏系统停止向电网送电后，在电网的电压和频率恢复到正常范围后的20s～5min，光伏系统不应向电网送电，按照调度指令恢复并网送电。
防雷和接地：光伏系统与并网接口设备的防雷与接地应符合SJ/T11127中的规定。
短路保护：光伏系统对电网设置短路保护，当电网短路时，逆变器的过电流应不大于额定电流的150%，并在0.1s以内将光伏系统与电网断开。
光伏发电站的逆变器具有故障录波功能，逆变器应记录故障前10s～故障后60s的情况，无需将数据传到光伏监控系统。
关键词：光伏；发电
中图分类号：U273 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160230206
山东豪克6761kw分布式光伏发电项目位于山东莱州市豪克国际橡胶工业有限公司厂房屋顶。本光伏项目总装机容量6761kw，共使用电池组件26004块。本项目设计接入110kv鲁达站10kv达诚线、达信线，光伏自发自用，余量上网。110kv鲁达变电站10kv 1次系统部分出线图如图1。
1 10kv线路保护
1.1 光伏电站10kv线路保护
光伏电站并网后，对110kv鲁达变214达诚线、215达信线保护不会造成影响。而将会对原10kv豪克园区配电站10kv总进线的保护定值造成一定影响，需加以调整。
1.2 光伏电站母线保护
豪克光伏电站侧为单母线接线，由10kv并网线配置的线路方向过流保护来实现母线保护，无需配置专门的母线保护。
1.3 防孤岛检测
在本方案中，当110kv鲁达变214达诚线失电情况下，豪克园区10kv配电室的10kv进线会失电，光伏电站将会发生非计划性孤岛现象。非计划性孤岛效应的发生，可能危及线路维护人员和用户的生命安全，干扰电网的正常合闸，以及使得孤岛中的频率和电压失去控制。要求光伏电站须具备防孤岛保护功能。
1.4 用户侧配电站继电保护方案
由于豪克园区变电所光伏电站并网线路故障时，原豪克10KV配电室的10kV并网线开关的保护应能正确动作切除故障，同时考虑作为光伏电站10kV母线保护，需要在用户变10kV并网线上配套安装线路功率方向保护装置，采用方向过流保护作为后备保护。
1.5 系统侧配电站
1.5.1 线路保护
110kv鲁达变10kv达诚线214配置了3段式电流保护，为2012年4月9日投运设备。214达诚线或原豪克10kv配电室故障时，214达诚线能正确动作切除故障，本期光伏发电并网后不会对系统侧电网造成设备安全影响。因此系统侧无需新增线路继电保护。仅10kv214达诚线增配线路PT，实现有压闭锁重合闸功能。
1.5.2 母线保护
系统侧变电站10kv无独立的母线保护，10kv母线故障能正确切除，不受光伏电站接入的影响，满足光伏电站接入方案的要求。
1.5.3 其他要求
光伏电站线路接入后，需要与110kv鲁达变10kv母线备自投配合，应互不影响各自功能。10kv母线备自投动作时间一般为5～6s，时间上远大于豪克光伏电站防孤岛检测动作时间，因此光伏电站线路接入后不影响10kv母线备自投功能。光伏电站并网点处电压、频率异常安全自动装置动作切除并网开关后，用户侧不得进行自动重合闸。且要求10kv214达诚线的重合闸动作时间躲过安全自动装置动作时间。
1.6 对其他专业的要求
系统继电保护应使用专用的电流互感器和电压互感器的2次绕组，电流互感器准确级宜采用5P、10P级，电压互感器准确级宜采用0.5、3P级；系统继电保护及安全自动装置要求提供足够可靠的信号传输通道；光伏电站内需具备直流电源和UPS电源，供新配置的保护装置、测控装置、电能质量在线监测装置等设备使用。
2 防孤岛检测及安全自动装置
在电压超偏差值时，光伏系统应停止向电网送电；频率超偏差值时，光伏系统应与电网断开。
防孤岛效应：光伏电站逆变器必须具备快速监测孤岛且监测到孤岛后立即断开与电网连接的能力，当光伏系统并入的电网失压时，保护应在0.9s内动作，将光伏系统与电网断开。
恢复并网：由于超限状态导致光伏系统停止向电网送电后，在电网的电压和频率恢复到正常范围后的20s～5min，光伏系统不应向电网送电，按照调度指令恢复并网送电。
防雷和接地：光伏系统与并网接口设备的防雷与接地应符合SJ/T11127中的规定。
短路保护：光伏系统对电网设置短路保护，当电网短路时，逆变器的过电流应不大于额定电流的150%，并在0.1s以内将光伏系统与电网断开。
光伏发电站的逆变器具有故障录波功能，逆变器应记录故障前10s～故障后60s的情况，无需将数据传到光伏监控系统。