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光伏電站集電線路的設(shè)計主要包括集電線路電壓等級的選擇和發(fā)電單元分組連接方式的設(shè)計，屬于供配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計范疇。按照國內(nèi)電網(wǎng)情況，光伏場區(qū)至接入點的輸電線路電壓等級可采用lOkV和35kV兩種方案。供配電網(wǎng)絡(luò)連接方式基本上有放射式、樹干式、環(huán)式3種形式。

1、集電線路電壓等級比選

光伏電站輸電線路電壓等級按照電站規(guī)模一般為0.4KV、10KV、35KV、110KV。

供配電網(wǎng)絡(luò)可分為高壓網(wǎng)絡(luò)和低壓網(wǎng)絡(luò)，1KV以上的為高壓網(wǎng)絡(luò)，1KV以下為低壓網(wǎng)絡(luò)；按照結(jié)構(gòu)和敷設(shè)方式，供配電網(wǎng)絡(luò)可分為架空線路、電纜線路和室內(nèi)線路。

架空線路適合高壓長距離輸電，因架設(shè)電桿，需要占用土地（點狀），甚至穿越鐵路、公路、湖泊、村鎮(zhèn)等情況，需要綜合協(xié)調(diào)地方政府、供電公司等各方面關(guān)系，由供電公司設(shè)計院進行路徑規(guī)劃；電纜線路適合距離較短的高低壓輸電，在電站廠區(qū)內(nèi)按照設(shè)計規(guī)劃建設(shè)電纜溝即可；

光伏電站場區(qū)內(nèi)集電線路可以選擇架空線路和電力電纜2種方案?？紤]到光伏廠區(qū)內(nèi)構(gòu)筑物陰影需預留影響區(qū)域，因此光伏場區(qū)內(nèi)不適宜采用架空線路方案，而光伏廠區(qū)高壓線路至變電所的集電線路一般采用架空線路。

光伏電站逆變器出口電壓為270／315V，根據(jù)并網(wǎng)等級及接入點距離，采用不同的方案。

低壓380V并網(wǎng)時，可以通過增加隔離變壓器（315（270）/380）直接接入場區(qū)的配電間隔。此時并網(wǎng)點電流較大，線徑大且需要根據(jù)并網(wǎng)點距離進行調(diào)整，因此不適合遠距離輸送。

高壓（10KV及以上）并網(wǎng)時，有多個方案可以考慮。

其一，就地升壓后，每個發(fā)電單元獨立接至自建升壓站低壓配電間隔，通過二次升壓輸送至電網(wǎng)。

其二，就地升壓后，每個發(fā)電單元連接至場區(qū)匯集站，匯集站一回（或多回）接入電網(wǎng)。

電壓等級的選擇，需綜合考慮電站總?cè)萘俊S區(qū)面積、接入點距離、已有變配電設(shè)施、地形情況、線路損耗、經(jīng)濟性等因素確定，下表進行了簡單的比較。

	0.4KV	10KV	35KV	110KV及以上
適用 范圍	多個接入點 接入點距離短 總安裝容量小 （0.5~5兆瓦）	多個接入點 接入點距離短 總裝機容量較小 （1~10兆瓦）	較大型集中式電站 接入點距離較遠 （10~100兆瓦）	大型集中式電站 接入點距離遠 （＞100兆瓦）
設(shè)備 選型	至接入點電纜線徑 (>600mm2) 逆變器+隔離變 +并網(wǎng)柜（可選）	逆變器+隔離變 +并網(wǎng)柜+架空線（可選）	逆變器+隔離變 +并網(wǎng)柜+架空線	就地升壓后二次升壓 逆變器+升壓變+架空線
附加投資	配電室（可選）	控制室	匯集站 控制室	變電站 控制室

2、發(fā)電單元分組連接方式比較

合理設(shè)計發(fā)電單元的分組連接型式，可以使電站主接線方案優(yōu)化，節(jié)省集電線路電纜投資。發(fā)電單元分組及連接方式應(yīng)視其排布情況而定。配電網(wǎng)絡(luò)基本上有鏈形連接（樹干式）、環(huán)形連接和輻射式連接3種形式如圖：


鏈形連接，其基本思想是將若干個位置靠近的光伏發(fā)電單元連接后通過一條主干電纜接入場區(qū)升壓站。其優(yōu)點是開關(guān)設(shè)備較少（使用箱變內(nèi)部自帶開關(guān)），有色金屬消耗量較少；但缺點是干線發(fā)生故障時，影響范圍大，供電可靠性較低。

環(huán)形設(shè)計供電可靠性較高，任一段線路發(fā)生故障或檢修時，都不致造成供電中斷，一般只是短時停電，可使電能損耗和電壓損耗減少；缺點是保護裝置及其整定配合比較復雜，如配合不當，容易發(fā)生誤動作，反而擴大停電范圍。

輻射式連接是將各個發(fā)電單元分別用斷路器與升壓站母線連接。每個發(fā)電單元及其電纜故障都不影響電站其它部分的正常運行，并且能夠?qū)崿F(xiàn)獨立調(diào)節(jié)，這種連接方式可靠性高、靈活性好，但是開關(guān)設(shè)備用量多、有色金屬消耗量大，總體投資成本是最高的。

光伏發(fā)電單元分組連接方式推薦采用鏈式連接，可以有效降低光伏電站投資成本。

三、總結(jié)

由于光伏電站度電投資成本較高，在很大程度上制約了光伏發(fā)電的發(fā)展，為了推動光伏發(fā)電的發(fā)展，在系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)多方面考慮設(shè)計方案，并選擇性價比最高的方案，提高光伏發(fā)電的競爭力。（作者微信公眾賬號：光伏經(jīng)驗網(wǎng)）

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