并網(wǎng)電廠電廠并網(wǎng)方式

小電廠并網(wǎng)接入電網(wǎng)方式有兩種:

①35 kV或10 kV單回線與系統(tǒng)并網(wǎng)，例如清徐美錦電廠、伸華電廠、汾河一、二庫水電站等;

②通過35 kV雙回線與系統(tǒng)并網(wǎng)，例如如東山電廠、同舟電廠、煤氣化研石電廠等。

在單回線或雙回線與系統(tǒng)并網(wǎng)但雙回線分裂運行的情況下發(fā)生并網(wǎng)小電廠系統(tǒng)接地故障時，分兩種情況。一種是如果是小電廠側(cè)設(shè)備故障造成，則由小電廠自行處理。另一種是如果是并網(wǎng)線路造成的，則又分兩種處理方法:

①小電廠孤網(wǎng)運行，并網(wǎng)線路停電處理，例如運行中遇到的某相弓子線燒斷搭在橫擔上造成接地;

②小電廠機組解列，并網(wǎng)線路停電處理。以上兩種處理方法視具體情況而定。

1、管理薄弱，責任劃分不清晰。

由于所有權(quán)比較復雜，電網(wǎng)對地方電廠的管理比較薄弱，責任劃分不清晰.地方電廠只根據(jù)自己的利益和需要決定是否并網(wǎng)和投切機，往往在系統(tǒng)最需要電力支撐的時候退出電網(wǎng)，使情況進一步惡化。因此，需要進一步加強統(tǒng)一調(diào)度，完善保護和控制手段。

2、對地方電廠并網(wǎng)的影響缺乏全面的評估。

地方電廠為了利用電網(wǎng)的備用容量或?qū)⑹Ｓ嗟碾娏可暇W(wǎng)銷售，大多都要求并網(wǎng)運行，但供電企業(yè)對地方電廠并網(wǎng)后給電力系統(tǒng)在安全穩(wěn)定、潮流分布、電能質(zhì)量、供電可靠性、網(wǎng)絡(luò)損耗、保護配置等方面帶來的影響并沒有全面可靠的評價方案。

3、缺乏經(jīng)濟評估方案。

由于技術(shù)問題，小電廠的發(fā)電成本要高于大型電廠，但是它靠近負荷中心，不需要遠距離傳輸，減少了線路損耗，其自身希望多發(fā)電。而調(diào)度部門要考慮核個電網(wǎng)的經(jīng)濟效益，對其發(fā)電量進行控制，急需制定經(jīng)濟效益分析評估方案，確定利益分攤原則。

4、信息采集系統(tǒng)不完善。

很多地方電廠沒有安裝遙測、遙信設(shè)備，缺乏信息檢測.調(diào)度部門難以獲取地方電廠的實時信息，對并網(wǎng)電廠實時運行工況和狀態(tài)不能及時掌握。發(fā)生問題以后，地方電廠的情況有時不能及時上報，使事故處理時間延長。

為了電網(wǎng)和并網(wǎng)發(fā)電廠的安全運行，進一步提高并網(wǎng)發(fā)電廠自動化系統(tǒng)的安全運行水平，有必要對自動化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行作一些研究和分析。

并網(wǎng)電廠系統(tǒng)功能分類

發(fā)電廠通常包括:機組級自動化控制系統(tǒng)(DCS); 自動化網(wǎng)控系統(tǒng)(NCS)或遠動裝置(RTU); 實時生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)(SIS); 綜合信息管理系統(tǒng)(MIS); 功角量測裝置(PMU); 上網(wǎng)電量計費系統(tǒng); 負荷考核管理系統(tǒng); 發(fā)電報價輔助決策系統(tǒng)等。

并網(wǎng)電廠系統(tǒng)安全分區(qū)

(1)機組級自動化控制系統(tǒng)(DCS), DCS是為機組級自動化服務(wù)，主要是控制功能，強調(diào)是運行的準確、穩(wěn)定性和安全性為目標，數(shù)據(jù)加工及保存有限制，它屬于控制區(qū)即安全I區(qū)。

(2)計算機網(wǎng)控系統(tǒng)(NCS)或遠動裝置(RTU ) ,NCS或RTU具有信息采集和監(jiān)控功能，對下采集全廠實時信息和輸出遙控遙調(diào)信號，對上發(fā)送實時信息接收AGC/AVC控制調(diào)節(jié)命令，屬于控制區(qū)即安全I區(qū)。功角量測(PMU )也屬于I區(qū)。

(3)上網(wǎng)電量計費系統(tǒng)具有信息采集及數(shù)據(jù)上傳功能，強調(diào)數(shù)據(jù)采集的準確性，只采不控。屬于非控制區(qū)即安全II區(qū)。

(4)發(fā)電報價輔助決策系統(tǒng)，主要功能通過市場運作，參與市場競價交易報價及獲取市場信息等，無控制功能屬于安全II區(qū)。

(5)實時生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)(SIS), SIS強調(diào)實時生產(chǎn)過程管理，主要功能是生產(chǎn)過程信息監(jiān)視，統(tǒng)計、分析;全廠調(diào)度和機組負荷優(yōu)化分配，設(shè)備狀態(tài)檢測及故障診斷等功能，是全廠實時生產(chǎn)運行管理中心，屬于生產(chǎn)信息管理區(qū)即安全III區(qū)。

(6)負荷考核管理系統(tǒng)主要用于發(fā)電計劃，檢修單等業(yè)務(wù)，屬于安全III區(qū)。

(7)綜合信息管理系統(tǒng)(MIS) , MIS主要用于全廠運營、生產(chǎn)和行政管理，完成經(jīng)營管理和財務(wù)管理服務(wù)。屬于管理信息區(qū)即安全IV區(qū)。

并網(wǎng)電廠自動電壓控制

為了保證電能質(zhì)量，并網(wǎng)發(fā)電廠應(yīng)按照調(diào)度運行要求裝設(shè)自動電壓控制(AVC)裝置，參加電網(wǎng)的自動電壓控制，使AVC裝置各項性能滿足電網(wǎng)運行的需要。

現(xiàn)有自動電壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

(1)基于PLC的AVC獨立裝置，上連RTU下連調(diào)節(jié)器。一套AVC裝置配1臺上位機，每臺機組配1個下位機。

上位機功能:通過RTU向主站發(fā)送AVC實時信息，接收主站EMS系統(tǒng)下發(fā)的AVC遙控指令、AVC遙調(diào)目標電壓指令。根據(jù)主站下發(fā)的目標電壓指令，完成多臺機組控制量的優(yōu)化分配，輸出各機組目標無功到下位機。

下位機功能:采集有關(guān)AVC信息。上位機將機組目標無功送到下位機后，經(jīng)PLC閉環(huán)控制程序輸出勵磁增減脈沖，通過調(diào)節(jié)機組勵磁，改變電廠高壓側(cè)母線電壓，達到控制目標。

正常運行時主站每隔5 min下發(fā)一次AVC遙調(diào)指令，如通信中斷時間超過15 min,AVC遠方調(diào)節(jié)程序自動退出進人就地控制，調(diào)節(jié)指令取自電壓計劃曲線。當收到主站AVC投人命令，AVC控制由就地切換到遠方控制。反之，收到AVC退出命令時AVC控制由遠方切換到就地控制。

(2) RTU AVC一體化裝置。AVC程序分為上位機模塊和下位機模塊，2個模塊同時嵌人到RTU主模塊中。RTU接收主站EMS系統(tǒng)下發(fā)的AVC投人遙控指令、AVC遙調(diào)目標電壓指令，經(jīng)AVC程序合理分配，通過AVC控制輸出板輸出勵磁增減脈沖調(diào)節(jié)機組勵磁，改變電廠高壓側(cè)母線電壓，達到控制目標要求。

安全保護措施

AVC裝置應(yīng)具有自保護功能，例如:與主站通信中斷、AVC指令超出偏差、母線電壓越限、機端電壓越限、機組投退等應(yīng)具有合理的安全保護邏輯設(shè)計，超出保護范圍給出報警信息并退出AVC控制。 2100433B

對待并入電力系統(tǒng)運行的獨立發(fā)電廠或小電力系統(tǒng)的并網(wǎng)請求、并網(wǎng)條件與并網(wǎng)后的運行調(diào)度等進行的監(jiān)督檢查活動。并網(wǎng)管理的目的，是為了保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和電能質(zhì)量。利用小水電、地熱、風能、地方燃料(小窯煤)等資源建設(shè)的發(fā)電廠、企業(yè)自備電廠以及以上述發(fā)電廠為電源的地方電力系統(tǒng)，一般受資源與地區(qū)局限性的制約，建設(shè)規(guī)模較小，發(fā)電出力不穩(wěn)，供電質(zhì)量較差，電力余缺調(diào)節(jié)能力差，抗御事故與負荷沖擊能力很弱，發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的安全可靠運行得不到保證，地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展也受到制約。獨立發(fā)電廠或小電力系統(tǒng)與相鄰電力系統(tǒng)實行并網(wǎng)運行可以有效地克服上述缺點，并可使地方資源得到充分利用。并網(wǎng)管理的主要內(nèi)容是：受理并網(wǎng)申請，確定并網(wǎng)方案，簽訂并網(wǎng)協(xié)議及并網(wǎng)電量購銷合同，按照規(guī)定進行運行調(diào)度與安全監(jiān)督。

并網(wǎng)受理并網(wǎng)申請

獨立運行的發(fā)電廠或小電力系統(tǒng)擬并網(wǎng)運行時，應(yīng)向當?shù)仉娋W(wǎng)經(jīng)營企業(yè)提出書面并網(wǎng)申請，并提供上級批準的文件。并網(wǎng)申請書應(yīng)說明并網(wǎng)的理由、并網(wǎng)發(fā)電廠或電力系統(tǒng)的規(guī)模、地址或供電區(qū)域、供電對象、資金與資產(chǎn)、主要設(shè)備或供電網(wǎng)絡(luò)、交換的功率與電量、要求并網(wǎng)日期等內(nèi)容。要求并網(wǎng)的發(fā)電廠或電力系統(tǒng)應(yīng)具有可靠的通信聯(lián)絡(luò)設(shè)施、并網(wǎng)與解網(wǎng)裝置和保證安全的繼電保護裝置， 有合格的運行管理人員和完整的規(guī)章制度。

并網(wǎng)確定并網(wǎng)方案

電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)根據(jù)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，對并網(wǎng)申請進行審查，提出合理的并網(wǎng)方案， 并書面答復申請并網(wǎng)的發(fā)電廠或電力系統(tǒng)。并網(wǎng)發(fā)電廠或電力系統(tǒng)要按電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)批復的并網(wǎng)方案， 進行接入電力系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計與施工。并網(wǎng)方案包括：確定并網(wǎng)電壓，確定并網(wǎng)的變電所或線路，確定并網(wǎng)設(shè)備臺數(shù)和容量，確定接入電力系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)工程要求， 確定繼電保護配合方案和并網(wǎng)運行方案，確定計量方式，確定通信調(diào)度方案，確定電價與電費結(jié)算方式等內(nèi)容。

并網(wǎng)簽訂并網(wǎng)協(xié)議及并網(wǎng)電量購銷合同

電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)與并網(wǎng)發(fā)電廠應(yīng)根據(jù)國家法律、行政法規(guī)和有關(guān)規(guī)定，簽訂并網(wǎng)協(xié)議，并在并網(wǎng)發(fā)電前簽訂并網(wǎng)電量購銷合同。并網(wǎng)協(xié)議中規(guī)定的并網(wǎng)雙方的權(quán)利、義務(wù)是：有共同享有并網(wǎng)運行效益的權(quán)利，并承擔調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用義務(wù)；并網(wǎng)發(fā)電廠或電力系統(tǒng)應(yīng)承擔接入電力系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)工程的建設(shè)和運行責任， 當并網(wǎng)發(fā)電廠或電力系統(tǒng)事故或檢修時，電力部門應(yīng)向其提供電力；并網(wǎng)發(fā)電廠或電力系統(tǒng)應(yīng)服從電力調(diào)度部門的統(tǒng)一調(diào)度，遵守電力行業(yè)的規(guī)章，按上網(wǎng)電量依法取得收益；違反并網(wǎng)協(xié)議時， 違約方應(yīng)承擔相應(yīng)的經(jīng)濟責任。

并網(wǎng)電量購銷合同應(yīng)當具備的條款是：并網(wǎng)方式、電能質(zhì)量和發(fā)電時間；并網(wǎng)發(fā)電容量、年發(fā)電利用小時和年上網(wǎng)電量；計量方式和上網(wǎng)電價、電費結(jié)算方式；電網(wǎng)提供的備用容量及計費標準；合同的有效期限；違約責任；雙方認為必須規(guī)定的其他事宜。

并網(wǎng)并網(wǎng)運行管理

對并網(wǎng)發(fā)電廠或電力系統(tǒng)的運行管理，一般是通過電力調(diào)度部門實施的，主要對并網(wǎng)發(fā)電廠或電力系統(tǒng)的停機、開機、倒閘操作、有功與無功出力調(diào)整、繼電保護裝置投入或退出、計劃檢修安排、電氣事故處理等項工作進行調(diào)度指揮。 2100433B

并網(wǎng)光伏并網(wǎng)方式

我國GB/T19939—2005標準根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)是否允許通過供電區(qū)的變壓器向高壓電網(wǎng)送電，分為可逆流和不可逆流2種并網(wǎng)方式，但并未對光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)容量和接入電壓等級進行詳細規(guī)定。

國家電網(wǎng)公司《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中，根據(jù)光伏電站接入電網(wǎng)的電壓等級（0.4kV、10~35kV、66 kV）將光伏電站劃分為小型 、中型和大型 ，但沒有明確光伏電站的容量。IEEE929—2000中對小型、中型和大型光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量分別規(guī)定為≤10kW、10～500kW和≥500kW。建議我國在制定標準時可以參考國家電網(wǎng)公司《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》、IEEE929和日本的相關(guān)規(guī)定，綜合考慮光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出容量和受電電力容量，選擇合適的并網(wǎng)電壓等級和電氣設(shè)備。

并網(wǎng)風電并網(wǎng)方式

目前，國內(nèi)外的風力發(fā)電大多是以風電場形式大規(guī)模集中接入電網(wǎng)?？紤]到不同的風力發(fā)電機組工作原理不同，因此其并網(wǎng)方式也有區(qū)別。國內(nèi)風電場常用機型主要包括異步風力發(fā)電機、雙饋異步風力發(fā)電機、直驅(qū)式交流永磁同步發(fā)電機、高壓同步發(fā)電機等。同步風力發(fā)電機的主要并網(wǎng)方式是準同步和自同步并網(wǎng)；異步風力發(fā)電機組的并網(wǎng)方式則主要有直接并網(wǎng)、降壓并網(wǎng)、準同期并網(wǎng)和晶閘管軟并網(wǎng)等。

各種并網(wǎng)方式都有其自身的優(yōu)缺點，根據(jù)實際所采用的風電機組類型和具體并網(wǎng)要求選擇最恰當?shù)牟⒕W(wǎng)方式，可以減小風電機組并網(wǎng)時對電網(wǎng)的沖擊，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

我國在制定風力發(fā)電并網(wǎng)國家標準GB/Z19963—2005時，只考慮到當時的風電規(guī)模和機組的制造水平，是一個很低的標準。近年來風電事業(yè)發(fā)展迅速，整體呈現(xiàn)大規(guī)模、遠距離、高電壓、集中接入的特點，對電網(wǎng)的滲透率越來越高，為使風電成為一種能預測、能控制、抗干擾的電網(wǎng)友好型優(yōu)質(zhì)電源，有必要對原有標準進行升級完善。