為貫徹落實總部2022年分布式光伏電能質量管理專項工作,加快推進分布式光伏電能質量監測,強化分布式光伏電能質量問題分析治理能力,提升分布式光伏電能質量管理工作成效,助力新能源消納和保障電網電能質量運行水平,特制定分布式光伏電能質量管理專項工作實施方案。
一、工作目標
在主變、線路、臺區、用戶四級開展分布式光伏電能質量分層分級監測,對接入10(20/6)千伏并網光伏的配電線路、供電區域內分布式光伏總容量超過變壓器額定容量25%以上的變電站主變高低壓側、低壓光伏總容量超過配變額定容量25%以上的配變低壓側,以及采集終端覆蓋的光伏用戶設置電能質量監測點,實現分布式光伏規模化接入的變電站和配電臺區電能質量監測。
二、技術要求
(一) 監測點設置原則
分布式光伏主要指通過10(6)千伏及以下電壓等級接入電網的光伏電源。為*面掌握分布式光伏容量、接入方式對電網電能質量的影響程度,選取主變、線路、臺區、用戶四級開展分布式光伏電能質量監測。分布式光伏電能質量監測點設置原則見表1。
主變層級:監測范圍是35、110(66)kV變電站供電區域內分布式光伏總容量超過變壓器額定容量25%的變電站主變壓器,將相關主變高、低壓側設置為Ⅰ類監測點,監測點設置在變電站內。
線路層級:監測范圍是含10kV分布式光伏用戶的變電站出線,將相關變電站出線設置為Ⅰ類監測點,監測點設置在變電站內。
臺區層級:監測范圍是低壓光伏總容量超過配變額定容量25%的配變,將相關配變關口設置為Ⅱ類監測點,監測點設置在配電臺區。
用戶層級:監測范圍是光伏發電裝機容量超過2MW的專變用戶,將相關用戶設置為Ⅲ類監測點,監測點設置在用戶側。
表1 分布式光伏電能質量監測點設置原則
監測對象
|
設置要求
|
監測點
類型
|
含分布式光伏的35、110(66)kV變電站
|
供電區域內分布式光伏總容量超過變壓器額定容量25%[1]的變電站主變高低壓側
|
必設置
|
Ⅰ類
|
含10kV分布式光伏用戶的變電站出線
|
必設置
|
Ⅰ類
|
含低壓分布式光伏的配電臺區
|
低壓光伏總容量超過配變額定容量25%[1]以上的配變低壓側
|
必設置
|
Ⅱ類
|
光伏用戶
|
光伏發電裝機容量超過2MW的專變用戶
|
必設置
|
Ⅲ類
|
注1:《GB/T 50865-2013 光伏發電接入配電網設計規范》規定“當光伏發電系統總容量超過上一級變壓器供電區域內*大負荷的25%時,應進行無功補償和電能質量專題研究”。
注2:根據監測點設置原則以及分布式光伏接入方式和受影響節點位置等因素,監測點分為以下三類:Ⅰ類,變電站內設置的監測點;Ⅱ類,配電臺區設置的監測點;Ⅲ類,用戶側設置的監測點。
(二)監測技術架構
以電網資源業務中臺為數據傳輸匯集樞紐,打通配電物聯云主站、用電信息采集系統、配電自動化主站、諧波監測系統間數據交互通道,充分發揮智能融合終端、智能電表等在運設備電能質量監測功能,構建分布式光伏電能質量監測技術架構。分布式光伏電能質量監測系統結構包括數據采集層、數據傳輸層、數據存儲層和數據應用層,詳見圖1。

圖1 分布式光伏電能質量監測技術架構
其中,數據采集層是獲取各類監測終端的電能質量數據,用戶側接入智能電表電能質量數據,臺區側接入智能融合終端數據,在變電站主變和出線側部署電能質量監測終端,在線路側接入DTU數據。此外,無線電能質量監測終端可在用戶、臺區及配電線路側采集全量電能質量數據。數據傳輸層提供不同通信方式的數據鏈路,實現數據傳輸與信息交互。數據存儲層以電網資源業務中臺為核心,實現電能質量監測數據、各類設備和用戶臺帳數據的集成。數據應用層通過PMS3.0電網諧波監測分析模塊實現配電網電能質量數據的存儲、管理、統計、分析等功能。
(三)監測終端配置
通過配置電能質量在線監測終端、無線電能質量監測終端、臺區智能融合終端、智能電表實現分布式光伏電能質量在線監測,根據各類監測點電能質量監測指標要求(詳見表2),明確各類監測裝置配置要求如下:
Ⅰ類監測點:通過電能質量監測終端采集變電站主變高、低壓側開關、母線及含有分布式光伏出線的電流、電壓、頻率、功率、三相不平衡度、諧波、波動和閃變、電壓暫降、暫升和短時中斷等電能質量監測數據。電能質量監測終端采用61850規約通過變電站內以太網將監測數據上送至PMS3.0電網諧波監測模塊。
Ⅱ類監測點:優先通過臺區智能融合終端采集光伏配電臺區的電流、電壓、頻率、功率、三相不平衡度、諧波等電能質量監測數據。融合終端需配置交采模塊和電能質量監測APP,監測指標的測量方法與測量準確度應滿足Q/GDW 10650.2規定的S級要求,通過4G無線傳輸至配電物聯云主站。無線電能質量監測終端應滿足Q/GDW 10650.2和Q/GDW 10650.3的要求,采用4G無線接入物聯管理平臺,并上送至電網諧波監測模塊。在未配置智能融合終端的情況下,可通過存量TTU、無線電能質量監測終端等設備采集臺區電能質量數據。
Ⅲ類監測點:優先通過智能電表采集光伏用戶的電流、電壓、頻率、功率、三相不平衡度、諧波、閃變等電能質量監測數據。智能電表通過485通訊或電力載波傳輸至集中器,并通過4G無線通訊將數據傳輸至營銷用采系統。在電能表不具備條件的情況下,可通過無線電能質量監測終端采集用戶電能質量數據。
表2 各類監測點電能質量監測指標要求
電能質量監測指標
|
Ⅰ類
|
Ⅱ類
|
Ⅲ類
|
穩態指標
|
電壓有效值
|
必選
|
必選
|
必選
|
電壓偏差
|
必選
|
必選
|
必選
|
電流有效值
|
必選
|
必選
|
可選
|
頻率
|
必選
|
必選
|
必選
|
頻率偏差
|
必選
|
必選
|
可選
|
功率
|
有功功率、無功功率、視在功率和功率因數
|
必選
|
必選
|
必選
|
基波有功功率、基波無功功率和基波視在功率
|
必選
|
必選
|
可選
|
等效視在功率、等效功率因數、基波等效視在功率、非基波等效視在功率和不平衡視在功率
|
必選
|
必選
|
可選
|
三相不
平衡
|
電壓正序、負序和零序分量,電流正序、負序和零序分量
|
必選
|
必選
|
可選
|
電壓負序和零序不平衡度、電流負序和零序不平衡度
|
必選
|
必選
|
必選
|
諧波
|
諧波電壓含有率
|
2~50次必選
|
2~13次必選
|
可選
|
諧波電流有效值
|
2~50次必選
|
2~13次必選
|
可選
|
電壓總諧波畸變率
|
2~50次必選
|
2~13次必選
|
可選
|
諧波功率
|
2~50次必選
|
2~13次必選
|
可選
|
諧波相角
|
2~50次必選
|
可選
|
可選
|
電流總諧波畸變率
|
2~50次必選
|
可選
|
可選
|
間諧波
|
必選
|
可選
|
可選
|
閃變
|
必選
|
可選
|
可選
|
電壓波動
|
必選
|
可選
|
可選
|
暫態指標
|
電壓暫降
|
必選
|
可選
|
可選
|
電壓暫升
|
必選
|
可選
|
可選
|
短時中斷
|
必選
|
可選
|
可選
|
觸發記錄的電壓、電流波形數據
|
必選
|
可選
|
可選
|
- Ⅰ類監測點采用專用電能質量監測終端,監測終端應滿足Q/GDW 10650.2和Q/GDW 10650.3的要求,監測指標的測量方法與測量準確度應滿足A級要求。
- Ⅱ類監測點采用具備部分電能質量指標測量功能的非專用終端,例如臺區智能融合終端等,監測指標的測量方法與測量準確度應滿足Q/GDW 10650.2規定的S級要求。
- Ⅲ類監測點采用具備基本電能質量指標測量功能的非專用終端,例如智能電能表、光伏并網斷路器、光伏逆變器、電能質量治理設備等,監測指標的測量方法與測量準確度應滿足Q/GDW 10650.2規定的S級要求。
|
(四)監測系統功能
諧波監測系統基于主變、線路、臺區、用戶電能質量監測數據,在主站側開展分布式光伏基礎臺賬管理、監測數據分析、智能分析應用,主要包括系統運行指標統計、穩態指標統計、暫態事件統計、基準水平評估、功率倒送導致設備重過載統計、擾動溯源定位、電能質量工單推送,具體功能在諧波監測主站分布式光伏監測建設方案詳述。