分布式光伏发电项目电能计量及接线研究

窦鑫涛

摘 要：分布式光伏发电具有输出功率小、环境污染小、可以发电用电并存的特点。分布式光伏发电项目中，发电量、上下网电量的计算是项目发展中亟待解决的问题，本文简单归纳总结分布式光伏发电项目电能计算及接线方法。

关键词：分布式光伏发电；电能计量；接线方法

分布式光伏发电是新型的发电方法，它建设在用户场地附近，主要运行方式是用户侧自发自用、多余电量上网两种，它的主要特征是能够调节配电系统的平衡。分布式光伏发电能够充分利用太阳能资源，有利于节约原生煤炭能源消耗。

1 分布式光伏发电项目电能计量

1.1 电能计量方案

现阶段，分布式光伏发电项目在电量计量时都是将发电量、上下网电量分开，独立计算。上下网电量费用计算是以国家规定的上网电价及销售电价进行的。因此，电能表分为两类：一类是关口计量电能表，主要用于计量公共电网与用户间上下网电量；另一类是并网电能计量表，主要用于统计发电量及电价补贴。发电量与上网电量之间的差值为发电设施自发自用电量。上下网电量的关口计量点必须在分布式光伏发电项目接入配电网之前就明确。公共电网和分布式光伏发电项目之间具有十分明显的断开点。关口计量点应该设置在电网上靠近该断开点开关设备处，即产权分界点上，关口计量点需要配备专用的电能表，仪表记录的费用信息必须传输到相应的运行管理单位，此外还需要将并网电能计量表设置在并网点上。电能输出汇总点为并网点，但部分分布式光伏发电项目会配置有升压站，此时升压站高压一侧的母线为并网点。目前，我国电能采用统购统销的模式运营，电价补贴及关口电费的计量均可以由关口计量电能表完成。

1.2 电能计量装置

电能计量装置在选取安装时应该满足以下几点要求：

（1）分布式光伏发电项目通过10kV电压等级接入电网时，关口计量点的电能表应双套配置，且主副两套电能表的型号、规格、准确度应完全相同，电网电压等级为220/380V时，单套配置。（2）安装在计量点处的电能表必须符合国家电能表安装管理的相关标准。一般来说，我国电能计量装置按照计量电能的数值及计量对象的重要程度的不同可以划分为5类，当电网电压等级为10kV时，关口电能计量装置的种类必须等于或高于Ⅱ类；220/380V时，应等于或高于III 类。（3）为了保证电能计量装置运行的安全及计量工作的正常进行，必须配置专用的整体式电能计量柜。一般来说，电流互感器、电压互感器安置在同一个电能计量柜中，但在某些情况下，二者会分开，此时电能表必须安装在装有电能互感器的计量柜中。（4）实际的使用过程中，电网电压等级不同，电能计量装置应選择准确度不同的计量专用电流、电压互感器。一般来说，电网电压等级为10kV时，使用的计量专用电压互感器的准确度为0.2，电流互感器的准确度为0.2S；电网电压等级为220/380V，使用的计量专用电压互感器的准确度为0.5，电流互感器的准确度为0.5S。

1.3 光伏发电项目并网接入常用接线方式

户用光伏发电项目是现阶段分布式光伏发电系统最主要的形式，也是2016年国家扶持的重点项目。本文以户用光伏发电项目接入低压配电网为例，说明电能计量时的接线方法。正确的接线方式是并网电能计量表安装在光伏发电系统的并网点处，系统的发电量由它进行计量，关口计量电能表安装在公共电网与光伏发电系统的产权分界点处。

2 电能计量错误接线及分析

2.1 错误接线1

图1为分布式光伏发电项目中的错误计量接线方式的一种，从图中可以看出，在这种接线下，关口计量表的用户侧引入了一个接线端接入了升压器，升压器再次接入并网电能计量表。将图1中，AX-ax间的电路进行等值变化，以变比不同的变压器表示短导线和升压器，变比Kα为1的变压器表示短导线，变比Kβ大于1的变压器表示升压器，原边电压的矢量大小与方向相同，但由于变压器的变比不同，刀闸K两端存在电压差。分析发现，Kα=1，Kβ>1时，会存在测压差，该测压差的出现会导致循环电流的产生，为并网电能表输入了附加的额外电流，导致电能计量表的转速加快，致使电能表的数值比实际的用电量要大，也就是产生了虚拟的光伏电量。

2.2 错误接线2

图2展示了另外一种可能的错误接线方式，在这种接线方式下，市电在关口计量表的用户侧直接与并网电能计量表相连，此时开关将2号端子接通，这种接线方式下，也会产生虚拟光伏发电量，且数值与实际的负载用电量相等，为电力单位的计量工作带来了极大的麻烦。

通过研究分析可以发现，当计量接线方式发生改变或设备增加时，系统中可能会产生虚拟电量，即出现窃电行为，严重影响电能计量的准确性。为了防止此类不良现象的发生，相关部门可以根据实际情况建设一定的样板项目，充分利用电能信息监控系统，将实际的发电项目与样板项目进行对比，以实现电力系统的监管控制。

3 结束语

本文主要就分布式光伏发电项目电能计量方案进行了归纳，并就电能计量中可能存在的错误接线方式进行了分析，简单提出了几点解决措施，希望能对电力部门相关人员的工作有所帮助。

参考文献

[1]孙李平，李琼慧，黄碧斌.分布式光伏发电现状及走势[J].中国电力教育，2013，（6）：90-91.

[2]于辉，周成，刘海涛，等.分布式光伏发电项目电能计量及接线分析[J].电测与仪表，2014，（20）：7-10.

（作者单位：陕西省地方电力（集团）有限公司咸阳供电分公司）