并网光伏电站中性点接地电阻选择与零序保护研究

并网光伏电站中性点接地电阻选择与零序保护研究

王冰

江苏林洋光伏运维有限公司南京分公司 210000

摘要:随着社会的不断发展，传统的化石能源越来越少，可再生能源的开发利用已经变成了一件极其重要的事情。我国也是正在不断推动开发利用可再生能源相关行业的发展，光伏发电站作为光伏发电行业中的关键设施设备，能够很好的实现将太阳能转换为电能的目的，不过在光伏发电站使用过程中也存在着一定的问题，只有将这些问题完美的进行解决才能够更好的保证其功能作用的发挥。因此本文将通过并网光伏电站现状分析和零序短路电流计算几个方面对并网光伏电站中性点接地电阻选择与零序保护进行具体的研究分析，希望能够为光伏发电行业更好的发展贡献自己的一份力量。

关键字：并网光伏电站 中性点接地电阻 零序保护

一、引言

随着光伏发电技术的愈加成熟，并网光伏电站在应用中所能够起到的效果也是越来越明显，其能够为我国用户提供大量的电能，大幅度降低了我国对于化石能源的损耗。但是在进行并网光伏电站使用过程中则也需要注意一些问题，不管是并网光伏电站的中性点接地电阻选择还是零序保护问题对于其功能作用发挥有着较为重要影响的因素，只有根据并网光伏电站的实际情况选择最为合适的中性点接地电阻，才能够达到零序保护的目的，才能够更好的推动光伏发电行业的快速发展。

二、并网光伏电站现状分析

2.1并网光伏发电系统

并网光伏发电系统,指的是与公用电网相连接的太阳能光伏发电系统。并网光伏发电系统在电力工程中也具有相当普遍的运用,它能够直接将太阳能电池阵列输出的直流电转换为与电网电压同幅、同频、同相位的交流电,在不进行蓄电池储能的情况下可以直接利用并网逆变器,将能量直接传送到公共电网中去。

并网光伏发电系统相比传统的离网光伏发电系统来说具有着更多的应用优势，其不仅不需要进行蓄电池储能和释放，在一定程度上减少了电能在传输过程中的损耗，还缩减了自身的体积，使得自身在应用过程中保证功能提升的同时节约了占地空间，而且在组装过程中的各种配置成本也有所下降，可以说并网光伏发电系统的应用能够快速推动太阳能发电相关行业的发展。

2.2光伏电站中性点接地方式选择原则

光伏电站中性点接地指的是电网系统中变压器以及发电器生成的绕组公共点与地面直接的连接方式，根据中性点的运行方式能够将接地方式分为不接地、经销弧线圈接地以及经电阻接地几种，但不管是那种接地方式，都需要结合光伏电站中性点的具体情况来进行选择。一般情况下在选择光伏电站中性点接地方式应当注意电网系统内的电压倍数不能超过标准倍数、光伏电站可以自动清除可恢复性故障以及光伏电站在发生危险系数较高且无法自动清除的故障时，接地线路能够被迅速截断等原则，只有根据这些原则性问题来选择最为合适的光伏电站中性点接地方式，才能够更好的保证光伏电站运行的安全性。

2.2.1中性点不接地方式

中性点不接地方式指的是直接通过电网对地电容接地的方式，这种接地方式能够提升光伏电站运行过程中的稳定性，即使其遭受了电击袭击，也能够自动对电击故障进行消除，而且当发生金属接地故障的时候，其也能够保持光伏电站在短暂时间内仍然处于供电状态，不过其也存在着一定的问题所在，使用这种方式的光伏电站比较容易出现短路现象。

2.2.2经消弧线圈接地方式

经消弧线圈接地方法也可称为谐振接地,其接地原理的就是使中性点经消弧线圈与大地进行联系。经消弧线圈接地方法比较于中性点高电压不接地方法来说所具备的优点比较突出,但劣势之处于二者都是相差无几的,因此在经消弧线圈接地方法中可能会使最大幅值弧光过电压的几率有所降低。

2.2.3经电阻接地方式

经电阻接地方式主要利用的是将中性点与电阻器进行连接，而后在接入到大地上，通过电阻器来对其产生的故障电流进行控制，经电阻接地方式是一种最为成熟的接地方式，其所能够起到的作用也要强于中性点不接地方式和经消弧线圈接地方式，而且其存在的缺点也比较少，没有中性点不接地方式和经消弧线圈接地方式两种方式的多，更有利于光伏电站更好的进行工作，因此在大多数并网光伏电站中性点接地电阻选择时选择的都是经电阻接地方式。

图
1 低电阻接地系统单相金属性接地时零序短路电流分布图

2.3低电阻接地系统单相金属性接地时零序短路电流分布

如图一低电阻接地系统单相金属性接地时零序短路电流分布图所示，中低压系统的零序输出电流主要由对地电容所产生。在通常情形下,电阻接地与系统中线路的三相对地电容是相同的,而三相电压如果为相等的话,则形成的三个相应地电容电流则又是相等的,所以在这个情形下产生的零序短路电压便会为零。但当低电流接地系统发生故障,或者三相电压电流不在对称的时候,由它所形成的三相对地电容电流同样也会产生不对称的现象,这时便会生成零序电流。

三、零序短路电流计算

3.1光伏发电站建设方案

3.1.1考察建设环境

在进行光伏发电站建设前首先需要对建设地点的地形地势以及屋顶资源和周边的各种环境条件进行调研，只有将所有的基础信息全部调查清楚以后才能够更好的推动接下来光伏发电站设计建设工作的进行。同时在进行光伏发电站建设时还需要对当地电网公司的政策、接入系统的电压等级以及线路的具体走向等关键信息具有一定的了解，这样不仅能够方便设计人员根据这些情况对光伏发电站进行更加符合实际情况的设计，还能够保证光伏发电站在未来的应用中起到更加重要的作用。

3.1.2上报建设资料

在对建设土地进行考擦，并完成用地尽调工作以后，便需要与当地政府签订开发协议书并进入光伏发电站备案申请阶段。项目负责人需要根据光伏发电站具体情况来编制申请分析报告并交由官方具有权威性的相关机构进行审批，只有在审批过后才能够进行下一步工作的实施。同时还需要获得建设地县级所有相关部门的意见批复文件，只有保证所有相关部门的文件全部齐全，才能够准备相关材料去发改委进行备案，当所有的官方手续全部完成之后，便能够根据自身的施工进度来进行光伏发电站的设计与建设。

3.1.3选定设计单位和设备供应商

光伏发电站建设最关键的便是前期根据实际情况进行的结构图设计，在进行设计时选择经验较为丰富、权威性较高的设计单位不仅能够提升光伏发电站的建设整体质量，在一定程度上还能够节省大量的建设造价，而若如设计单位没有选择好的话则也可能会造成建设成本支出大、建设效果不好的现象发生。同时还需要联系相关设备供应商来进行光伏发电站设备的选用，

3.1.4选定监理方

监理方主要是用来对光伏发电站建设过程中的各个组成部分质量进行把控，监理方在施工过程中作用的发挥能够直接关乎到光伏发电站最终的整体质量，因此其也具有着较为重要的作用。光伏发电站建设负责人在对监理方进行挑选的时候一定要选择具有丰富光伏发电站建设经验的单位，因为这样才能够保证监理方在建设过程中对所有的设备以及构造等信息都有着一定程度的了解，最大程度上保证其监管功能作用的完全发挥，以此来达到提升光伏发电站整体建设质量的目的。

3.1.5验收光伏发电站

在光伏发电站前期设计准备工作全部结束之后，施工方便能够按照指定的建设计划对光伏发电站进行建设，在建设过程中出现的任何问题也需要根据实际情况进行及时的解决，在保证建设质量的同时也需要保证建设效率，这样才能够使得其快速的投入到应用之中，为公共电网提供更多的电能。在所有施工工作完成之后，便需要对整个光伏发电站施工项目进行验收，一方面需要对光伏发电站的各项指标进行检验，发现问题的立即做出相应整改，另一方面则需要开展并网工作以及电价批复工作，等到光伏发电站各个方面全部达到应有的标准且成功并入电网之后，便可以直接使其开始运行。

3.2接地变零序电流计算

在进行接地变零序电流计算时，所采用的都是la+lb+lc=0的零序电流计算公式。接地变不对称运行以及单相运行便会生成零序电流，如若是三相四线制电路的话，便能够采用la+lb+lc=0公式来计算零序电流。如若是三相三线制电路，而后在接入一个电流互感器的话，感应电流便会为零，这个时候运行电路出现漏电等故障的话，便需要使用la+lb+lc=l的公式来计算零序电流。接地变零序电流计算对于零序保护起着极其重要的作用，只有根据实际情况不断的对其产生的零序电流进行监测，才能够更好的发挥出并网光伏电站的作用，更好的推动光伏发电行业的发展。

四、小结

总而言之，并网光伏电站中性点接地电阻选择与零序保护对于光伏电站功能作用的发挥都有着极其重要的作用。在进行光伏电站建设过程中，需要根据实际情况选择最为合适的接地方式，这样才能够最大程度上促进光伏电站作用的发挥，同时相关行业也需要对光伏发电技术不断的进行革新，这样才能够保证其未来的应用市场上满足越来越多的需求。

参考文献：

[1]黎功华 王正华.中型并网光伏电站中性点接地方式的选择[J].低碳世界,2015:65.

[2]乔奎.光伏电站低电阻接地系统的零序保护整定[J].电工技术,2018:51-53.

[3]刘思佳,刘苏弦,杨超.大型光伏电站中性点接地装置选择及设计[J].电子技术与软件工程,2018:257.