分布式光伏并网计量点设置与计量方式的探讨

(华能浙江清洁能源分公司， 杭州 310014)

0 引 言

近年来，在应对全球气候变暖的大背景下，大力发展可再生能源以替代化石能源已成为众多国家能源转型的大势所趋，节能环保的发电方式越来越受到各国的青睐。在目前众多备选的可再生能源类型中，太阳能无疑是未来世界最理想的能源之一，在各国中长期能源战略中占有重要地位。

目前应用最为广泛的屋顶分布式光伏发电系统，是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。

分布式光伏具有因地制宜、分散布局、就地消纳的特点，是未来光伏发展的重要方向，市场潜力巨大。近年来鼓励发展清洁能源，分布式光伏的装机容量逐年提高，取得了良好的经济效益和社会效益。

分布式光伏发电并网的方式不同，采用的计量方式也不同，文中对分布式光伏发电并网计量点配置进行探讨。

1 分布式光伏并网方式

1.1 分布式光伏发电结构特点

分布式光伏发电系统包括光伏组件、组串式逆变器、交流汇流箱、箱式变压器、交流配电柜等，另外还配备二次保护装置、供电系统监控装置和环境监测装置以及视频监控系统等。

分布式光伏发电并网方式分为两种，第一种为“自发自用，余电上网”模式，第二种为“全额上网”模式。第一种并网方式通过10 kV或者380 V电压等级接入屋顶企业配电房(如图1所示)；第二种并网方式通过10 kV电压等级接入公共电网(如图2所示)。

图1 “自发自用，余电上网”并网模式

图2 “全额上网”并网模式

1.2 “自发自用，余电上网”供用电方式

“自发自用，余电上网”的并网模式为接入屋顶低压配电房母线。

在光伏接入前，电能的流向是单一的，即电网流向用户负荷，计量点为用户与电网之间的电度表，有功计量方式为电度表正向有功(系统电源侧→用户负荷侧)。

在光伏接入后，电能的流向不再单一，在光伏发电时，若用户处于生产状态且用电负荷大于光伏发电功率，此时对于用户的用电既有公共电网的供电S1，又有光伏发电的供电S2(如图3所示)。

图3

在光伏发电时，若用户处于生产状态且用电负荷小于光伏发电功率，此时用户的用电为光伏发电的供电S3，而一部分光伏发电量S4接入电网(如图4所示)。

图4

在光伏发电时，若用户处于不生产状态，此时光伏发电量直接接入电网。

在光伏不发电或者发电量较低不足以供给光伏系统设备用电时，光伏通过屋顶企业用户的母线为光伏系统设备供电。

1.3 “全额上网”供用电方式

“全额上网”并网模式通过10 kV电压等级接入公共电网。

当光伏发电时，光伏发电量接入公共电网；当光伏不发电或者发电量较低不足以供给光伏系统设备用电时，由公共电网为光伏系统设备供电。

2 计量设置及计量方式

2.1 “自发自用，余电上网”计量设置及计量方式

“自发自用，余电上网”存在四种不同的供用电情况，因此，对于此类并网模式须设置至少两个计量点。此类并网模式主要为屋顶企业用户进行供电，为进行降低企业用户所承担的线路损耗，光伏侧计量点K1设置在光伏与屋顶企业用户母线的接入侧，安装双向表计；在企业用户与公共电网侧设置计量点K2，安装双向表计(如图5所示)。

图5

光伏侧计量点K1的正向有功为光伏发电侧→用户负荷侧，反向有功为用户负荷侧→光伏发电侧；用户侧计量点K2的正向有功为公共电网侧→用户负荷侧，反向有功为用户负荷侧→公共电网侧。

在进行结算时，K1点抄录量正向有功W1，反向有功W2；K2点抄录量正向有功W3，反向有功W4。其中W1为光伏发电量，W2为光伏系统外购电量，W3为公共电网供给用户及光伏系统电量，W4为用户及光伏系统进入公共电网电量。

因此，光伏发电量即为W1；由于用户不存在发电向公共电网反送电的情况，W4为光伏发电进入公共电网电量，即为余电上网电量；光伏系统外购电量即为W2；用户及光伏系统用公共电网电量为W3，用户用公共电网电量为W3-W2；用户用光伏发电量为W1-W4。

在进行电费结算时，W1可作为新能源补贴的电量依据，W4可作为光伏发电单位与供电单位结算发电量依据，W3可作为供电单位与用户结算的电量依据，W2可作为用户与光伏发电单位外购电结算的电量依据，W3-W2可作为用户与光伏发电单位的用电量结算依据。

2.2 “全额上网”计量设置及计量方式

“全额上网”存在两种不同的供用电情况，因此，对于此类并网模式须在光伏接入公共电网侧设置至少一个计量点K3(如图6所示)。

图6

在进行结算时，K3点抄录量正向有功W5，反向有功W6。

W6即为光伏发电上网电量，W5为光伏发电系统外购电量。

在进行电费结算时，W6可作为光伏发电单位与供电单位结算发电量依据及新能源补贴的电量依据，W5可作为光伏发电单位外购电量依据。

3 结束语

为响应国家对清洁能源的发展鼓励，分布式光伏不断增加，对于分布式光伏的计量配置及计量方式进行了探讨，其中对于计量点安装双向表计对保障电力企业与用户的合法经济利益显得尤为重要。

规范合理的分布式光伏的计量配置及计量方式对规范电力市场及国家清洁能源发展有着重要的意义。