大唐国际锡林浩特电厂 3.38MW 分布式光伏二次保护系统项目案例

大唐国际锡林浩特电厂 3.38MW 分布式光伏二次保护系统案例

适用场景：火电厂厂区分布式光伏 · 10kV 厂用电并网 · 自发自用余电不上网 · 多段母线多并网点光伏防逆流系统 + 故障解列 + 防孤岛

项目背景

大唐国际锡林浩特电厂位于内蒙古锡林郭勒盟，是一座大型火力发电基地。为响应国家"双碳"战略，推动传统火电厂绿色低碳转型，电厂利用厂区内闲置空地、屋顶及停车场建设分布式光伏发电项目。

• 装机容量：直流侧 3.91424MWp / 交流侧 3.38MW
• 并网方式：10kV 电压等级接入厂用电系统
• 运行模式：完全自发自用，余电不上网
• 项目属性：蒙西电网监管区域，"余电不上网"刚性合规项目

客户需求与挑战

火电厂厂区内分布式光伏的电气环境比普通工商业项目更复杂，对二次保护系统提出四点硬性要求：

1. 零逆流刚性约束：绝不允许任何电量反送至 110kV/220kV 公共电网，需在 1#高厂变、2#高厂变、起备变三处关口实现精确防逆流控制，满足 GB/T 50865 逆功率超 5% 需 2 秒内降载或跳闸的规范要求。
2. 电网安全隔离：光伏并网后若电网侧（含高厂变低压母线）发生故障，必须快速可靠解列，避免扰动影响火电机组 AGC/AVC 与厂用电安全。
3. 孤岛防护双重保障：厂区负荷层级多、检修频繁，光伏脱离主网后若持续带局部负荷运行，危及检修人身安全与设备重合闸，需独立于逆变器的硬件防孤岛。
4. 与既有火电保护配合：新增光伏保护定值须与高厂变、起备变、10kV 母线出线等既有保护协调整定，避免越级跳闸。

解决方案

我司为该项目提供防逆流系统 + 故障解列装置+ 防孤岛装置二次保护整体解决方案，覆盖 10kV 并网点与三处关口采集点。

一、防逆流系统（多机采集 + 分布式关口）

在 1#高厂变、2#高厂变、起备变三个关键关口分别部署防逆流采集单元，实时监测关口有功功率流向。

• 每台采集装置配置 ≥3 路 RS485 通信接口，关口数据通过光纤传输至集中控制器，适配厂区内多点跨区布局
• 逆流判定阈值：反向功率超过额定容量 5% 时，系统在 2 秒内发出指令降低逆变器出力或切断对应并网回路
• 控制策略采用刚性速断 + 柔性调节预留方案，匹配火电厂厂用电负荷波动平稳的特点，兼顾响应速度与经济性
• 与高厂变、起备变保护定值联合计算，确保选择性

二、故障解列装置（电网侧异常第一道防线）

在 10kV 并网点安装专用故障解列装置：

• 全功能配置：低频/低压解列、过频/过压解列、零序过压解列
• 动作时间整定与电厂侧 10kV 母线出线保护严格配合，避免越级
• 光纤通信对接电厂 DCS 系统，远程监视 + SOE 事件记录可追溯

三、防孤岛装置（独立于逆变器的硬件冗余）

在 10kV 并网点独立部署防孤岛装置，与逆变器本体孤岛检测构成双重防护：

• 检测原理：被动式（欠/过频 + 欠/过电压）+ 主动式（频率偏移扰动）
• 预留光纤联跳接口，孤岛形成时可同时切除并网点开关并向电厂侧发联跳信号
• 动作可靠性满足 GB/T 34931-2017 及相关蒙西电网并网标准
• 不依赖逆变器通信链路，规避逆变器死机/通信中断造成的保护盲区

项目亮点

客户价值

• ✅ 合规无忧：满足蒙西电网"余电不上网"监管要求，逆流零风险、无考核罚款
• ✅ 安全可靠：双重孤岛 + 故障快速解列，火电厂原有厂用电系统零干扰
• ✅ 运维便捷：保护装置统一接入电厂 DCS，运行状态、历史事件一键追溯
• ✅ 可复制：方案已标准化，可复用至大唐托克托、陡河等兄弟电厂分布式光伏项目

项目感悟

大唐国际锡林浩特电厂项目是火电厂厂区分布式光伏二次保护领域的标杆实践。"防逆流 + 故障解列 + 防孤岛"三件套配置精准契合自发自用类光伏的刚性合规需求，尤其适合多并网点、关口分散、需与火电既有保护配合的复杂场景。

📌 同类型可复用场景：燃煤电厂分布式光伏、燃机电厂厂用电光伏、钢铁/化工自备电厂光伏扩容、矿区火电+光互补项目。