10kV分布式光伏做自发自用、余电不上网的项目,防逆流是验收时必查的功能。电网公司验收人员重点看两条:一是并网点处能不能检测到反向有功功率,二是检测到逆流后并网开关能不能可靠分闸。本文以实际工程项目中常用做法为基础,把10kV电压等级下的防逆流方案拆成判据选型、装置配置、通讯联调、验收检查四个环节讲清楚。

很多第一次接触光伏并网的工程师会问:能不能用方向过流代替防逆流?实际项目中方向过流不能替代防逆流。两者的判据完全不同:方向过流要等短路电流达到定值才动作,正常并网运行时逆功率只有几十到几百千瓦,不会触发过流保护。防逆流的判据是并网点处有功功率由电网侧流向用户侧的反向超限,典型动作功率按用户负荷尖峰谷值设定在5kW~50kW之间。

判据设定有两个工程要点。第一,动作功率不能低于逆变器最大输出功率的5%,否则正常负荷波动会引起误动。第二,返回系数一般取0.85~0.95,即逆流消失到动作值的85%以下时才合闸,避免逆变器在临界点反复启停。TYJ8693系列防逆流保护装置的逆功率定值精度0.01kW、返回系数0.9可调,实际调试时按逆变器铭牌功率的8%~10%整定。

防逆流装置在10kV侧主要有两种实现方式:一种是逆功率继电器(电磁式),另一种是微机型防逆流保护装置。逆功率继电器结构简单,只有三相电流接入和一组出口,价格便宜但逻辑单一,不能上送事件、不能录波、不能远程复归。微机型保护装置集成度高,典型如TYJ8693系列,标配逆功率保护、失压保护、零序过压保护,具备事件记录和故障录波功能,IEC104规约上送调度主站。

选型时重点看四点:开入路数、出口接点数量、通讯接口、对时方式。实际项目10kV侧通常需要接入并网开关位置、隔离刀闸位置、紧急停按钮,加上装置自身的告警信号,总开入量在12~16路之间。TYJ8693标配15路自定义开入,可以直接覆盖。出口方面,需要分闸并网开关、发信给逆变器降功率、点亮告警灯,共3~5组接点。通讯上,多合一5G融合终端搭配IEEE1588对时是当前主流方案,详见什么是通讯管理机。

多路并网场景选型时有差异化设计。TYJ8693支持5路并网开关,适用于一般小型工商业光伏;TYJ8693U扩展到6路,适合多回路接入;TYJ8693G支持16路,主要用于大厂房屋顶分布式光伏;TYJ8693GP最大支持32路,适用于园区级微电网。容量门槛上,15MW以上项目建议直接上G型,15MW以下U型足够。

典型10kV自发自用余电不上网项目的防逆流二次配置清单如下:

通讯组网环节,防逆流装置与逆变器之间用Modbus RTU或Modbus TCP,经通讯管理机TY920统一采集后用IEC104规约上送调度主站。调试时常见的坑是逆功率计算点选错位置:必须在并网开关的电网侧取电流电压,不能取用户侧,否则逆变器自身负荷会叠加进去,导致判据不准。CT极性在做实验时最容易翻车,极性接反会让功率方向反180度,装置看到的是送电而不是逆电。光伏远动通讯屏的工程架构中,远动数据上送与防逆流事件记录通常由同一个通道统一处理。

电网公司验收防逆流装置时通常做三项试验。第一项,逆功率动作试验:用继电保护测试仪从PT/CT二次侧通入反向功率,验证动作值与返回值是否与定值单一致,动作时间应小于100ms。第二项,并网开关分闸联动试验:动作信号发出后,用秒表测并网开关辅助接点变位时间,全分闸时间应小于60ms。第三项,逆变器降功率联动检查:部分项目要求防逆流动作同时下发降功率指令到逆变器,逐步将输出功率降到0,避免硬切造成逆变器过流保护。这项需要厂家配合做通讯点表联调。

调试时还常被忽略的一项是电压断线闭锁。并网开关断开后PT二次电压还在,如果此时发生电压互感器二次短路,装置可能误判为低功率而合闸。TYJ8693默认带三相电压断线告警与闭锁功能,合闸前必须确认三相电压正常,这一逻辑在定值清单里通常叫"PT断线判别",整定为"投入"。保信子站在大型项目中负责记录这些事件,验收报告里需要调出对应动作记录作为佐证。

10kV防逆流方案的核心是判据、装置、通讯三者的协同。判据依据项目类型(全额上网不需要防逆流,余电不上网必须有),装置依据并网回路数量选型,通讯用通讯管理机统一接入调度主站。验收时逆功率动作、并网开关分闸、逆变器降功率三项缺一不可。如需针对具体项目容量与并网回路数选型防逆流保护装置型号,可联系我公司技术团队,电话/微信同号,我们将提供配置清单与定值单参考。