不少光伏電站業(yè)主和EPC總包方在籌備并網(wǎng)驗收的過程中,最常問到兩個核心問題:一是光伏電站并網(wǎng)驗收要求的電能質(zhì)量測試項目具體包含哪些,二是各項測試對應的達標指標需要符合什么標準才能順利通過審核。這兩個問題不僅是B端用戶關(guān)心的成本、時效相關(guān)的核心訴求,也是G端監(jiān)管部門在光伏電站并網(wǎng)管控中重點核查的內(nèi)容,直接關(guān)系到光伏電站的并網(wǎng)進度和后續(xù)運行的合規(guī)性。
對于光伏電站投資主體來說,電能質(zhì)量是并網(wǎng)驗收的核心考核項,一旦電能質(zhì)量不符合要求,不僅會延誤并網(wǎng)時間,錯過電費結(jié)算周期,還可能在后續(xù)運行中觸發(fā)電網(wǎng)的考核罰款,甚至導致站內(nèi)逆變器、變壓器等設(shè)備的使用壽命縮短。而對于電網(wǎng)監(jiān)管等G端用戶來說,光伏電站的電能質(zhì)量直接關(guān)系到區(qū)域電網(wǎng)的運行穩(wěn)定性,大規(guī)模電能質(zhì)量不合格的光伏電站并網(wǎng),可能會引發(fā)繼電保護誤動、用電設(shè)備損壞等問題,影響公共用電安全。根據(jù)現(xiàn)行的《電力系統(tǒng)電能質(zhì)量技術(shù)標準》要求,所有類型的光伏電站在并網(wǎng)前都必須完成全項電能質(zhì)量檢測,出具合規(guī)的檢測報告后方可獲得并網(wǎng)許可【1】。
當前國內(nèi)光伏裝機規(guī)模持續(xù)增長,分布式光伏、戶用光伏的占比不斷提升,不同場景下光伏電站的并網(wǎng)驗收標準也在逐步細化,電能質(zhì)量作為影響電網(wǎng)安全的核心指標,其管控要求也越來越嚴格。不少光伏電站業(yè)主對電能質(zhì)量的重視度不足,前期籌備階段沒有提前開展測試,到并網(wǎng)驗收環(huán)節(jié)才發(fā)現(xiàn)指標不合格,需要反復整改,反而增加了項目的時間成本和經(jīng)濟成本。
光伏電站的電能質(zhì)量測試項目是依據(jù)電網(wǎng)接入規(guī)范設(shè)定的,涵蓋了所有可能對電網(wǎng)運行產(chǎn)生影響的電能參數(shù),具體包含諧波電壓、諧波電流、總諧波畸變率、電壓偏差、三相電壓不平衡、閃變、功率因數(shù)七大類核心測試項目。
首先是諧波相關(guān)測試項目,光伏電站的核心設(shè)備逆變器屬于電力電子換流設(shè)備,運行過程中會產(chǎn)生不同頻次的諧波,若諧波注入電網(wǎng)超過限值,會對電網(wǎng)內(nèi)的敏感用電設(shè)備、繼電保護裝置產(chǎn)生干擾,因此諧波電壓、諧波電流及總諧波畸變率是光伏電站并網(wǎng)驗收中優(yōu)先核查的測試項目。
其次是電壓偏差測試項目,光伏電站的輸出功率受光照強度影響波動較大,當出力驟升驟降時可能導致并網(wǎng)點電壓偏離標稱值,超出允許范圍時會觸發(fā)逆變器脫網(wǎng),影響供電可靠性,因此電壓偏差是必查的測試項目。
第三是三相電壓不平衡測試項目,分布式光伏電站多存在單相接入的情況,若三相接入容量差距過大,會導致并網(wǎng)點三相電壓不平衡,增加線路損耗,影響三相用電設(shè)備的正常運行,該測試項目也是并網(wǎng)驗收的必查項。
第四是閃變測試項目,電壓波動引發(fā)的閃變會直接影響居民用電體驗,還會干擾精密生產(chǎn)設(shè)備的運行精度,因此也是光伏電站并網(wǎng)驗收的常規(guī)測試項目。
第五是功率因數(shù)測試項目,光伏電站的無功輸出水平直接影響電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定,因此功率因數(shù)是所有光伏電站并網(wǎng)驗收都必須核查的測試項目。
上述所有測試項目均需在光伏電站滿發(fā)、半發(fā)、空載等不同運行工況下開展,才能完整反映光伏電站的實際電能質(zhì)量水平。要完成這些測試項目的精準檢測,需要使用經(jīng)過計量校準、精度符合標準要求的電能質(zhì)量分析設(shè)備,目前行業(yè)內(nèi)常用的設(shè)備包括康高特代理的HT PQA924、HT WSP-822W等電能質(zhì)量分析儀,這類設(shè)備可同步采集所有要求的測試項目數(shù)據(jù),無需多次調(diào)整接線,測試效率更高,且數(shù)據(jù)精度符合《電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備通用要求》的相關(guān)規(guī)定,測試結(jié)果可直接作為并網(wǎng)驗收的申報材料【3】。
光伏電站的電能質(zhì)量達標指標主要依據(jù)《電力系統(tǒng)電能質(zhì)量技術(shù)標準》及項目所在地電網(wǎng)公司的并網(wǎng)要求設(shè)定,不同電壓等級、不同容量的光伏電站的達標指標會略有差異,通用的達標指標要求如下:
首先是諧波相關(guān)達標指標,10kV電壓等級的公共連接點,諧波電壓總畸變率的達標指標為不超過4%,各次諧波電壓含有率也有對應的限值要求;諧波電流的達標指標則需要根據(jù)并網(wǎng)點的短路容量進行換算,不同頻次的諧波電流注入值不得超過規(guī)范設(shè)定的限值。
其次是電壓偏差的達標指標,10kV及以下三相供電的并網(wǎng)點,電壓偏差允許值為標稱電壓的±7%;220V單相供電的分布式光伏電站,電壓偏差的達標指標為標稱電壓的+7%、-10%。
第三是三相電壓不平衡的達標指標,正常運行情況下,公共連接點的電壓不平衡度允許值為2%,短時*值不得超過4%。
第四是閃變的達標指標,公共連接點的長時間閃變值Plt的達標指標為不超過1,短時間閃變值Pst的達標指標為不超過1,部分對電能質(zhì)量要求較高的區(qū)域電網(wǎng)會根據(jù)實際情況進一步收緊限值。
第五是功率因數(shù)的達標指標,集中式大中型光伏電站的功率因數(shù)需滿足在0.95(超前)到0.95(滯后)之間可調(diào)的要求;接入10kV及以下電壓等級的分布式光伏電站,功率因數(shù)的達標指標通常為不低于0.95,具體可根據(jù)當?shù)仉娋W(wǎng)的無功調(diào)控要求調(diào)整。
不少光伏電站業(yè)主在測試過程中會遇到部分指標不符合達標指標的情況,此時可針對性進行整改:諧波超標可加裝有源濾波裝置,功率因數(shù)不達標可調(diào)整逆變器的無功輸出參數(shù)或加裝無功補償裝置,三相不平衡可調(diào)整單相光伏的接入容量分配。使用HT PQA924等設(shè)備進行測試時,可實時顯示各項指標的數(shù)值,一旦出現(xiàn)超標情況可及時定位問題,無需等待全部測試完成后再返工,可大幅節(jié)省并網(wǎng)驗收的籌備時間。
對于B端的光伏電站業(yè)主、EPC總包方來說,首先要確認所有電能質(zhì)量測試項目無遺漏,避免因為缺項被電網(wǎng)部門打回,延誤并網(wǎng)時間。我們接觸過不少分布式光伏電站業(yè)主,*是因為前期籌備時漏做了閃變的測試項目,到并網(wǎng)驗收環(huán)節(jié)被要求補測,硬生生延誤了半個月的并網(wǎng)時間,損失了不少電費收益。其次要提前確認項目所在地的電能質(zhì)量達標指標要求,部分區(qū)域電網(wǎng)會根據(jù)當?shù)氐碾娋W(wǎng)承載能力調(diào)整部分指標的限值,提前知曉可減少整改成本。另外還要注意檢測設(shè)備的合規(guī)性,只有使用經(jīng)過計量校準的設(shè)備出具的檢測報告,才會被電網(wǎng)部門認可。
對于G端的電網(wǎng)監(jiān)管、能源主管部門來說,首先要核查光伏電站提交的測試報告是否符合標準規(guī)范要求,檢測機構(gòu)是否具備對應的檢測資質(zhì);其次要核查測試項目的覆蓋度和達標指標的符合性,避免不符合要求的光伏電站并網(wǎng)影響電網(wǎng)穩(wěn)定;另外還要做好并網(wǎng)后的常態(tài)化抽檢,督促光伏電站運營方持續(xù)管控電能質(zhì)量。針對G端用戶的常態(tài)化抽檢需求,康高特代理的HT WSP-822W電能質(zhì)量分析儀支持長時間在線監(jiān)測功能,無需人員現(xiàn)場值守即可連續(xù)采集多日的電能質(zhì)量數(shù)據(jù),可完整覆蓋光伏電站不同出力時段的運行情況,為監(jiān)管部門的核查工作提供準確的數(shù)據(jù)支撐。
無論是B端還是G端用戶,在光伏電站并網(wǎng)驗收的電能質(zhì)量管控環(huán)節(jié),都需要以標準為依據(jù),確保測試項目完整、達標指標符合要求,才能保障光伏電站的順利并網(wǎng)和長期穩(wěn)定運行。