CN110708015B - 并网光伏电站调试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种并网光伏电站调试方法，包括光伏组件测试；逆变器调试；箱式变压器试验；对高压电缆进行耐压测试；对继电保护系统进行调试。通过增加对高压电缆进行耐压测试以及对继电保护系统进行调试，可提前发现电缆和继电保护系统隐藏的故障，降低以后因电缆和继电保护系统故障导致的突发性停电事故的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种并网光伏电站调试方法。
背景技术
随着近年来社会对生态环保的重视而大力发展可再生能源，由于光伏发电无枯竭、无污染、不受资源分布地域限制等优点而成为其中不可替代的一部分。经过多年的发展历程，生产技术的不断进步，光伏发电组件转换效率逐渐提高，而生产成本又在不断下降，各地都大量发展光伏项目。据统计，2018年全球光伏安装量约为103.3GW，加之光伏组件和逆变器价格降低，使得光伏电站建设成本降低，将极大地推动各地太阳能发电装机容量的增长。
通常应用的太阳电池是一种将光能直接转化为电能的半导体器件。它的基本构造是由半导体的P-N结组成。因为光生伏特效应，当有光照射时，在太阳电池上、下极之间就会产生一定的电势差，用导线连接负载，就会产生直流电。
本光伏发电系统基本组成：光伏组件、汇流箱、逆变器、箱变、中压盘柜、升压变压器、信息监控系统等。以某光伏发电系统为例，该光伏发电系统产生输出功率为0.63kV电压水平，分三个阶段将电能输送至大电网中，并网光伏发电系统：
①第一阶段：通过太阳能电池板组串经汇流箱集结，再经直流电缆输送至逆变器。光伏并网逆变器将太阳能电池阵列产生的直流电能转化为与电网电压相同频率和相位的交流电能，电压幅值根据设计要求为0.63kV，每台逆变器配置有同期检测，当电网断电后，系统自动停止向电网输送电能。
②第二阶段：每个方阵配备一台容量为5000kVA变压器将电压从0.63kV提高到22kV输送至升压站中压盘柜。
③第三阶段：使用容量为250MVA升压变压器将电压由22kV升至220kV后并入电网，所产生电能由电网统一分配输送。
在白天有日照情况下，光伏发电系统将转化的交流电能，超过负荷所需的部分输送至电网，在夜晚系统转换的电能不满足负荷所需时，电网将向负荷补充电能。
电站的光伏组件及电气设备安装好后，必须进行电气调试，目前，电气调试包括光伏组件测试、逆变器调试、箱式变压器试验等，没有对高压电缆等设备进行再次测试，不利于保证电站安全稳定地运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种并网光伏电站调试方法，测试更加全面，有利于提高光伏电站运行的安全性和稳定性。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：并网光伏电站调试方法，包括
光伏组件测试；
逆变器调试；
箱式变压器试验；
对高压电缆进行耐压测试；
对继电保护系统进行调试。
进一步地，对高压电缆进行耐压测试的具体过程为：
A、核实电缆两端的相别；
B、使用兆欧表测试电缆单相对地及相间绝缘，确定绝缘良好；
C、电缆两相接地，利用变频串联谐振耐压试验装置对另一相进行交流耐压测试，对电缆的三相逐一进行测试。
进一步地，若高压电缆的耐压测试结果不符合要求，首先检查电缆终端头处，判断是否存在以下缺陷：电缆端头有气隙导致密封性不好；绝缘层存在杂质；铜导体至外半导体的距离不够。
进一步地，步骤C中，变频串联谐振耐压试验装置对电缆施加的电压为45kv，持续时间为5分钟。
进一步地，所述变频串联谐振耐压试验装置包括固定箱体和活动箱体，所述固定箱体由底板和4个下侧板围成长方体形的内腔，所述活动箱体由顶板和4个上侧板围成长方体形的内腔；4个上侧板分别位于4个下侧板的外壁并与下侧板滑动配合；固定箱体内腔的顶部设置有多个接线头，接线头伸入活动箱体的内腔顶部，所述顶板上设置有多个穿线孔，每个穿线孔与一接线头同轴设置，且每个穿线孔内设置有一可拆卸的密封堵头。
进一步地，所述下侧板的外壁设置有限位螺柱，所述上侧板上设置有从上侧板下端竖直向上延伸的条形槽，所述限位螺柱位于条形槽中且限位螺柱上设置有用于压紧上侧板的紧固螺母。
进一步地，所述密封堵头为圆台形的弹性体，密封堵头设置有中心通孔，所述中心通孔内设置有可拆卸的内堵头。
进一步地，所述内堵头为木塞。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过增加对高压电缆进行耐压测试以及对继电保护系统进行调试，可提前发现电缆和继电保护系统隐藏的故障，降低以后因电缆和继电保护系统故障导致的突发性停电事故的可能性。
附图说明
图1为变频串联谐振耐压试验装置的主视剖视示意图；
图2为变频串联谐振耐压试验装置的主视示意图。
附图标记：1—固定箱体；11—接线头；12—限位螺柱；2—活动箱体；21—顶板；22—密封堵头；23—条形槽；24—内堵头；25—紧固螺母。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的并网光伏电站调试方法，包括光伏组件测试；逆变器调试；箱式变压器试验；对高压电缆进行耐压测试；对继电保护系统进行调试。具体地：
光伏组件测试
当所有组件按设计要求连接后，汇流箱内熔断器空开在断开位置；内部防雷模块安装接地稳固、可靠，导通良好；监控回路通讯良好；测试光伏组串的极性正确；在同一测试条件下同一类型光伏组串之间的电压偏差不应大于2％；组串电缆温度无超温异常情况，确保电缆无短路和破损；由专业人员操作测试组件短路电流，并采取相应防止拉弧的保护措施。
逆变器调试
直流-交流逆变环节是整个发电系统电源转换的核心，其主要功能是将光伏区直流输入转换成交流输出。调试前确保逆变器控制电源投入，逆变器交直流电缆连接完成，相序(极性)正确、电缆绝缘良好，直流侧电源正确，可为逆变器提供电源；然后进行设备外观及接线检查，确保本体分合闸装置操作灵活可靠、分合位置显示正确。
逆变器调试工作与生产厂家配合进行：
一、运行状态检测。检查工作状态指示、人机界面显示及内部参数设置正确、散热装置正常；仅直流侧带电时检查正负之间及正负对地电压是否正常；当直流、交流侧均带电，具备并网条件时，检查交流测电压幅值、频率是否在允许范围内，且相序正确。
二、内部保护。逆变器内部配置相关保护，在逆变器并网后若满足保护条件逆变器将跳闸解列，如电网侧失电、过压、过流、电流不平衡、频差等情况。
三、监控功能调试。监控系统通讯地址正常通讯良好，可实时反映运行状态、数据和相关信息；可远方启停逆变器运行状态，动作准确可靠。
箱式变压器试验
按照电气设备交接试验标准对箱变进行绕组直阻、分接电压比、接线组别、绝缘电阻、局部放电及交流耐压等试验。试验结果参考厂家出厂资料，误差在规定范围内则判定设备合格。对箱变本体的温度、瓦斯发送模拟信号查看保护装置故障信号及动作出口情况，确保开入、出口正确动作。
对高压电缆进行耐压测试
电缆交流耐压试验可提前发现电缆隐藏的故障，以及时检查电缆及电缆头制作工艺，降低以后因电缆故障导致的突发性停电事故的可能性。具体测试过程为：
A、核实电缆两端的相别；
B、使用兆欧表测试电缆单相对地及相间绝缘，确定绝缘良好；
C、电缆两相接地，利用变频串联谐振耐压试验装置对另一相进行交流耐压测试，对电缆的三相逐一进行测试。电缆电压等级一般为18/30kv，因此，变频串联谐振耐压试验装置对电缆施加的电压为45kv，持续时间为5分钟。
通过上述方式对高压电缆进行测试，根据以往经验总结，电缆耐压试验不成功大多是由于电缆头制作不合格导致，因此，若高压电缆的耐压测试结果不符合要求，首先检查电缆终端头处，判断是否存在以下缺陷：电缆端头有气隙导致密封性不好；绝缘层存在杂质；铜导体至外半导体的距离不够。
变频串联谐振耐压试验装置可以采用各种现有的设备，但目前常用的变频串联谐振耐压试验装置在使用时，接线头在均暴露在空气中，容易吸附外界的灰尘，影响使用寿命和正常输出电压。因此，本发明采用改良后的变频串联谐振耐压试验装置，具体地：
所述变频串联谐振耐压试验装置包括固定箱体1和活动箱体2，所述固定箱体1由底板和4个下侧板围成长方体形的内腔，所述活动箱体2由顶板21和4个上侧板围成长方体形的内腔；4个上侧板分别位于4个下侧板的外壁并与下侧板滑动配合；固定箱体1内腔的顶部设置有多个接线头11，接线头11伸入活动箱体2的内腔顶部，所述顶板21上设置有多个穿线孔，每个穿线孔与一接线头11同轴设置，且每个穿线孔内设置有一可拆卸的密封堵头22。
固定箱体1位于活动箱体2的下方，使用时可以将固定箱体1固定在地面上，以使整个变频串联谐振耐压试验装置保持稳定。固定箱体1内设置了变频电源、励磁变压器、谐振电抗器、分压器以及补偿电容等电气设备，这些电气设备的连接方式参照现有的变频串联谐振耐压试验装置即可。固定箱体1和活动箱体2围成一个密封性比较好的箱体，且由于4个上侧板分别位于4个下侧板的外壁并与下侧板滑动配合，整个活动箱体2可以上下滑动。可以在下侧板的外壁设置竖直的凹槽，在上侧板的内壁设置竖直的凸台，凸台位于凹槽内并与凹槽滑动配合，从而实现活动箱体2在竖直方向上滑动。
穿线孔的作用在于使用时将连接线缆穿过穿线孔，以连接接线头11和被测电缆。为了保证密封性，穿线孔内设置有一可拆卸的密封堵头22。在平时不工作时，密封堵头22堵住穿线孔，使用时，取下密封堵头22，向下滑动活动箱体2，使得接线头11从穿线孔中伸出，然后将连接线缆与接线头11相连，连接好后，再向上滑动活动箱体2，使得接线头11位于活动箱体2内部，此时，连接线缆位于穿线孔中。这样就能够避免在测试的过程中接线头11一直暴露在空气中，防止吸附外界的灰尘，可保证使用寿命以及稳定地输出电压和电流。
为了使活动箱体2保持固定，避免在测试时自动向下滑动，所述下侧板的外壁设置有限位螺柱12，所述上侧板上设置有从上侧板下端竖直向上延伸的条形槽23，所述限位螺柱12位于条形槽23中且限位螺柱12上设置有用于压紧上侧板的紧固螺母25。需要滑动活动箱体2时，松开紧固螺母25，然后将活动箱体2滑动至合适的位置，再拧紧紧固螺母25即可使活动箱体2保持固定。此外，这种结构可以方便地将活动箱体2拆下，以便于对固定箱体1内的电气设备进行检修。
所述密封堵头22为圆台形的弹性体，如软木塞、橡胶塞等，也可以是与穿线孔螺纹配合的金属堵头等。密封堵头22设置有中心通孔，所述中心通孔内设置有可拆卸的内堵头24。中心通孔的孔径与连接线缆的外径适配，接线时，取下密封堵头22，再拆下密封堵头22内的内堵头24，向下滑动活动箱体2，将连接线缆穿过密封堵头22的中心通孔后与接线头11相连，然后向上滑动活动箱体2，然后滑动密封堵头22，利用密封堵头22填充连接线缆与接线孔孔壁之间的间隙，可进一步地提高密封性，保证防尘效果。
所述内堵头24为木塞,也可以是金属塞等。
对继电保护系统进行调试
对继电保护装置进行调试时，检查装置开入开出功能正确，使用继电保护测试仪对装置施加模拟量，查看装置采样是否正确；在开关合闸状态下，根据定值单模拟在各种故障装态保护动作及出口情况，在非故障状态保护可靠不动作，以校验保护装置的选择性、速动性及灵敏性是否可靠。
Claims (5)
1.并网光伏电站调试方法，其特征在于，包括
光伏组件测试；
逆变器调试；
箱式变压器试验；
对高压电缆进行耐压测试：A、核实电缆两端的相别；
B、使用兆欧表测试电缆单相对地及相间绝缘，确定绝缘良好；
C、电缆两相接地，利用变频串联谐振耐压试验装置对另一相施加45kv的电压，持续时间为5分钟，进行交流耐压测试；对电缆的三相逐一进行测试；
所述变频串联谐振耐压试验装置包括固定箱体(1)和活动箱体(2)，所述固定箱体(1)由底板和4个下侧板围成长方体形的内腔，所述活动箱体(2)由顶板(21)和4个上侧板围成长方体形的内腔；4个上侧板分别位于4个下侧板的外壁并与下侧板滑动配合；固定箱体(1)内腔的顶部设置有多个接线头(11)，接线头(11)伸入活动箱体(2)的内腔顶部，所述顶板(21)上设置有多个穿线孔，每个穿线孔与一接线头(11)同轴设置，且每个穿线孔内设置有一可拆卸的密封堵头(22)；使用时，取下密封堵头(22)，向下滑动活动箱体(2)，使得接线头(11)从穿线孔中伸出，然后将连接线缆与接线头(11)相连，连接好后，再向上滑动活动箱体(2)，使得接线头(11)位于活动箱体(2)内部；
对继电保护系统进行调试。
2.根据权利要求1所述的并网光伏电站调试方法，其特征在于，若高压电缆的耐压测试结果不符合要求，首先检查电缆终端头处，判断是否存在以下缺陷：电缆端头有气隙导致密封性不好；绝缘层存在杂质；铜导体至外半导体的距离不够。
3.根据权利要求1所述的并网光伏电站调试方法，其特征在于，所述下侧板的外壁设置有限位螺柱(12)，所述上侧板上设置有从上侧板下端竖直向上延伸的条形槽(23)，所述限位螺柱(12)位于条形槽(23)中且限位螺柱(12)上设置有用于压紧上侧板的紧固螺母(25)。
4.根据权利要求1所述的并网光伏电站调试方法，其特征在于，所述密封堵头(22)为圆台形的弹性体，密封堵头(22)设置有中心通孔，所述中心通孔内设置有可拆卸的内堵头(24)。
5.根据权利要求4所述的并网光伏电站调试方法，其特征在于，所述内堵头(24)为木塞。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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