论10kV及以上光伏新能源计量配置思路

论10kV及以上光伏新能源计量配置思路

黄泽鑫

广东电网有限责任公司梅州供电局 广东 梅州 514000

【摘要】：随着我国能源结构优化绿色新能源发展迅猛、光伏新能源项目报装突增，受土地、政策、网架结构、接入资源等因素影响，其接入系统方案需多次校核，比选最佳方案，项目变更后需综合考虑项目规模、接入电压等级、配套线路投资（公线/专线）、接入系统形式（T接）等特殊项目差异，及时给出对应计量安装配置方案。故探究一套合理电力计量配置思路意义重大。

【关键词】：光伏新能源、接入电压、公线/专线/T接、计量配置

引言

集中式光伏总体情况：目前我市电源总装机容量约600 万千瓦，其中10kV以上接入光伏装机为 51.07 万千瓦，占 8.31%，接入系统方案已批复大型集中式光伏项目共12项，备案规模138.37万千瓦；出具并网意向复函大型集中式光伏项目共78项，备案规模达961.54万千瓦，

电力计量装置作为双方交易依据，是体现公平公正的天平，在项目评审设计方案、施工方案、现场安装、竣工查验等阶段，面对多个项目，多次变更项目短时间内更需严格把关其计量配置是否符合要求并发文确认。结合新能源专班工作经验，初步探究电力计量配置思路如下：摸查项目规模-计量配置-配套线路投资建设情况-接入系统形式（T接）-注意事项，有效提升项目电力计量配置专业水平，欢迎沟通交流进一步完善优化。

1、摸查项目规模、确认电压等级（含电压等级、交直流容量确认）

1.1确认项目建设规模

因光伏新能源项目最终投产规模直接受限于光伏厂区光照强度、可施工建设面积、地形山势、背阴坡度等条件，导致项目建设容量与发改备案容量有较大差距，因此实际规划接入电网容量需充分衔接项目实际建设规模并适当调整。

1.2 确认关键节点容量

考虑1、光伏板的温度效应：气温高于25度，效率降至97%；2、光伏阵列的损耗：项目所在地降水量少，多风沙，灰层和积雪污染等效率下降至95%；3、逆变器的平均效率：经验取值96%；4、光伏电站内用电、线损等能量损失：例如电站内用电、输电线路、升压站内损耗，约占总发电量的4%，其配电综合损耗系1%；5、机组的可利用率：因定期检修及电网故障依然会造成损失，可利用率为96%；综上原因：再根据梅州市负荷特性及光伏发电出力特性，同时校验极端情况下的电力平衡，在夏大方式下光伏出力最大时刻为光伏装机容量80%。下图为光伏项目年度最高出力的日出力曲线，业主直流侧装机容量102MWp，年度最高出力为74.32MW，可知最大出力系数X=74.32/102=72.86%，故光伏最大出力系数取值80%符合规划要求。

图4-6业主光伏（装机102MW）

进一步确认项目关键节点容量数据。直流侧装机容量为项目实际建设规模，逆变器、变压器、交流侧并网容量为直流侧装机容量80%并结合安装分布及选型配置考虑，调整缩减。

1.3确认接入系统电压等级

根据电源并网接入压等级选择应根据不同方案的技术经济比较确定，推荐的电源并网电压等级具体如下表所示。

表1 电源并网的电压等级表

其中有不同接入电压等级可供选择的时候，宜根据送电方向选取适合接入的电压等级，原则上应在本电压等级内消纳。经过技术经济比较，并考虑发展规划等原因，采用低一级的电压等级接入优于高一级的电压等级接入时，推荐采用低一级的电压等级接入。

2、计量配置

2.1电能计量分类及选型

电能计量装置分类：运行中的电能计量装置按照计量对象重要程度和管理需要分五类（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）。细分如下：

按用户计量方式可分为，1、高供高计：选择三相三线多功能电能表Ⅰ、Ⅱ类客户配0.5S级，Ⅲ类客户配1.0级及以上电能表；2、高供低计：选择三相四线多功能电能表Ⅲ、Ⅳ类客户配1.0级及以上电能表；3、10kV上网电厂选择三相三线多功能电能表配0.5S及以上电能表。4、结合发电户结算特性光伏上网结算电量为反向有功，同时最新行业要求发电户上网多功能电子表无功组合方式差异（Ⅱ组合无功=第三象限无功-第二象限无功）推荐配置具备双向计费的三相四线多功能发电户专用表。

2.2电力互感器配置（PT、CT）变比确认

按项目选定接入系统电压等级，配置同电压等级PT，PT变比选定接入电压等级U选 /100倍。

CT变比计算如下：计量互感器额定电流应大于该母线所带所有负荷额定电流的1.1倍。

高压CT额定一次电流（A）=交流侧并网容量P（kVA）/（√3*电压接入等级）*1.1，交流侧并网容量P需结合业主变压器选型，考虑是否进一步扩大或者缩小了交流侧并网容量P。电流变比Y=I

一次/I二次，注意所选CT变比需大于计算所得电流变比Y，同时让正常时段电流处于CT合理运行区间，根据运行管理经验此处推荐70%左右为宜。例如装机直流侧容量为100MWp，接入电压等级为110kV项目其选型如下：

交流侧并网容量P=100*0.8=80MW（该容量符合）

I一次=80*1000/（√3*110）*1.1=419.9A

电流变比Y=419.9/5=83.98倍

再依据标准CT选型表，建议选择CT变比为500/5的110kV标准CT，正常时段电流处于CT合理运行区间60%-83.98%之间，较为适宜（至少应不小于30%）。

3、配套线路投资建设情况

3公线送出计量安装配置

当光伏新能源项目配套送出线路由电网投资建设时，各电压等级计量安装配置简要示意图如下：

根据南网典设及计量运行维护相关规划，总结各电压等级计量安装配置如下：

10kV电压等级：于公线接入变电站配置计量考核表计1块，同时接入变电站厂站管理终端，于光伏升压厂站可采用单一主表或者主、副表双表配置，同时通讯终端配置建议采用双负荷控制终端。

35kV电压等级：于公线接入变电站配置计量考核表计1块或主、副考核表计2块（此处配置可根据现场实际情况确定），同时接入变电站厂站管理终端，于光伏升压厂站可采用主、副表双表配置，同时通讯终端配置建议接入厂站电能量采集终端。

110kV-500kV电压等级：于公线接入变电站配置主、副考核表计2块，同时接入变电站厂站管理终端，于光伏升压厂站可采用主、副表双表配置，同时通讯终端配置建议接入厂站电能量采集终端。归纳总结为下表，可于评审系统方案、施工图纸及竣工检验等环节参考使用，如客户有特殊要求等可再核查协调。

4、接入系统形式（T接）

4.T接线路计量安装配置

根据光伏新能源项目建设及电网接入资源情况，当电网接入资源紧张时，例如变电站备用间隔不足、线路路径及电缆管沟不通、就地消纳等，可综合实际情况10kV-35kV可考虑T接至电网线路（运维风险增加），简要示意如下：

10kV-35kV电压等级：于专线接入变电站配置考核表计1块或主、副考核表计2块，同时接入变电站厂站管理终端，于T接产权分界点处装设组合式/分体式计量器1套，计量主表1块，通讯终端配置负荷管理终端1块；计量安装位置为T接点下端隔离开关后端、自动化开关前端，已保证计量在线率、便于在线运维、降低窃电风险；根据接线情况大多采用三相三线多功能计量表。

5、注意事项（不允许CT等正接情况）

注意事项：1、不允许互感器等正接情况：因部分计量屏柜存在接线位置设计不合理、操作安全距离不足、二次接线无法操作等情况，采用反接互感器情况应特别注意，设计阶段避免采用该型号计量柜、现场安装及验收阶段应认真核对计量接线。

【结束语】通过以上一整套系统的计量配置思路，特别注意确认项目建设规模、电能计量选型、电力互感器（PT、CT）变比确认、配套线路投资建设情况、接入系统形式（T接）等关键步骤，前后有效服务新能源项目102项，集中式项目31项，容量达314.9万千瓦，预计年发电量达34.65亿千瓦时，产生绿电价值14.56亿元，其中于近期投产项目有兴晟100MW光伏项目；分布式项目61项，容量达1.83万千瓦，预计年发电量达2013万千瓦时，绿电价值845.46万元。虽然较2023年4月召开的全国可再生能源开发建设形式分析视频会发布的全国傲人成绩（今年1-3月全国可再生能源新增装机4740万千瓦，全国可再生能源发电量5947亿千瓦时）我的成绩不足言表，但等通过自己的努力切实助力新能源、清洁能源高质量发展，促进能源结构绿色转型，早日实现“碳达峰、碳中和”意义非凡。

【参考文献】

[1]《广东电网有限责任公司110千伏及以下配电网规划技术指导原则》（2022年修编版）,广东电网有限责任公司,2022.11.05

[2]《关于新能源配套送出工程投资建设有关事项的通知》广电规〔2021〕172号，广东电网有限责任公司,2021.11.19

[3]《南方电网公司10kV用电客户电能计量装置典型设计》，中国南方电网有限责任公司修编,2014.12

[4]《南方电网公司电能计量装置典型设计》，中国南方电网有限责任公司修编,2011.12

[5]DL_T_448-2016《电能计量装置技术管理规程》，国家能源局,2016.12