分布式光伏发电系统是指发电装置分散布置在用户侧，与传统集中式发电相对应的发电方式。在居民用户中，分布式光伏发电指的是在居民住宅或建筑屋顶等地方安装太阳能光伏板，通过光伏发电技术将太阳能直接转换成电能，供用户使用或并网输送到公共电网。本文讨论的居民用户分布式光伏发电接入电网方案，旨在探索如何将居民用户自建的光伏发电系统有效地接入到电网中。
一、分布式光伏发电系统的特点与分类
1. 特点：
分布式光伏发电系统具有以下特点：
- 分散性：发电装置分布于用户侧，不依赖于大规模集中的发电站。
- 环境友好：利用可再生能源，减少化石燃料消耗，降低温室气体排放。
- 灵活性高：可安装于不同地点，适应性强，容易扩展。
- 经济效益：节省输电损耗，减少用电成本，为用户提供额外经济来源。
2. 分类：
分布式光伏发电系统通常根据用户接入电压等级进行分类，主要包括：
- 低压分布式光伏发电：接入电压等级一般为380/220V，适用于居民用户及小型商业用户。
- 中压分布式光伏发电：接入电压等级一般为10kV或35kV，适用于大型工业用户或产业园区。
- 高压分布式光伏发电：接入电压等级一般为110kV或以上，适用于大型光伏发电基地。
二、技术要求与接入方案
1. 接入电网的电压等级和容量：
居民用户的分布式光伏发电系统一般装机面积较小，容量小于300kW。根据国家规定，300kW以下的并网点容量推荐采用380/220V低压接入，8kW以下的装机容量可采用单相接入。
2. 接入系统的一次方案：
典型接入方案包括光伏电站通过一回线路接入380/220V用户配电箱。
3. 接入系统的技术要求：
技术要求涵盖了电气计算、主接线选择、送出线路截面计算、断路器型式选择等方面。例如，在短路电流计算中，最大运行方式下公共连接点和光伏并网点的短路电流需要计算，以此为开关设备的选择提供依据。无功平衡的计算则要求保证并网点处功率因数在0.98(超前)至0.98(滞后)范围内。
4. 主要设备选择原则：
在选择主要设备时，需要考虑以下原则：
- 主接线方式采用单元或单母线接线。
- 送出线路的截面大小需根据送出容量和并网电压等级来选取。
- 断路器的类型和开断能力应根据短路电流来选择，同时应具备电源端与负荷端反接能力。
三、电能质量的技术要求
由于光伏发电系统出力具有波动性和间歇性，光伏发电接入配网后对电能质量可能产生不良影响，具体影响包括：
- 谐波：根据电能质量公共电网谐波的相关规定，公共连接点的谐波电压必须符合标准要求。
- 电压偏差：公共连接点的电压偏差需满足电能质量供电电压偏差的相关规定。
- 电压波动：由光伏电站出力变化引起的电压变动频度需要控制在一定范围内。
- 电压不平衡度：光伏电站接入引起的公共连接点电压不平衡度应符合规定要求。
四、光伏电站的电网响应要求
光伏发电站需要具备一定的电网故障响应能力，表1和表2分别给出了光伏电站在电网电压异常和频率异常时的响应要求。例如，当电网电压下降至额定电压的0.5倍以下时，逆变器最大分闸时间为0.1秒。当电网电压上升至1.1倍至1.35倍额定电压时，应保证连续运行。
在实际的光伏电站接入系统过程中，需要综合考量上述技术要求，以及具体的电网结构、负荷特性等因素，来制定详细的接入方案和保障措施。通过本文探讨的内容，可以为居民用户分布式光伏发电接入电网提供参考和指导。
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