光伏箱變 10KV 高壓并網方案是連接光伏電站與公共電網的核心技術環節，其設計需兼顧電力傳輸效率、系統安全防護與電網調度要求。該方案以 10KV 電壓等級為紐帶，通過科學的拓撲設計、設備配置與控制策略，實現光伏電能從箱變輸出到電網接入的全流程可靠運行，尤其適用于 1MW 及以上集中式光伏電站與大型分布式光伏項目。
并網拓撲設計：單回路與多回路的適配選擇
10KV 高壓并網拓撲需根據光伏電站規模與電網接入點容量確定。對于 2-5MW 中小型電站，通常采用單箱變單回路并網模式：單臺 10KV 箱變通過獨立集電線路連接至電網 10KV 母線，集電線路長度控制在 1-3 公里內，以降低線路損耗（每公里損耗率≤0.5%）。該模式結構簡單，投資成本低，適合電網接入點附近的電站。
對于 10MW 以上大型電站，則需采用多箱變分組并網拓撲：多臺 10KV 箱變按 2-3 臺一組并聯，通過匯總線路接入電網。例如 20MW 電站可分為 10 組 2MW 箱變，每組經 1 條 10KV 電纜（截面≥70mm2）接入匯流柜，再由總出線柜連接至電網變電站。此設計可分散系統風險，某組箱變故障時不影響整體并網。
拓撲設計中需特別注意中性點接地方式：10KV 側通常采用經消弧線圈接地或小電阻接地，當線路發生單相接地故障時，可限制接地電流（≤10A），避免故障擴大至相間短路。
核心設備配置：構建可靠的并網鏈路
光伏箱變 10KV 高壓并網的設備配置需形成 “箱變 - 并網柜 - 電網接口” 的完整鏈路：
光伏箱變：選用與電站容量匹配的 10KV 雙繞組變壓器（如 2MW 箱變對應 10KV/0.4KV 變比），高壓側配置負荷開關或真空斷路器，具備分斷 1250A 額定電流的能力，短路開斷電流≥25KA。
10KV 并網柜：集成真空斷路器（分閘時間≤60ms）、電流互感器（0.2S 級計量用 + 5P20 保護用）、電壓互感器、避雷器（殘壓≤30KV）等元件，柜內采用 SF6 氣體絕緣或空氣絕緣，防護等級≥IP4X。
計量與通信設備：配置符合 DL/T 448 標準的智能電能表（精度 0.5S 級），通過 RS485 或光纖實現與電網調度系統的通信，上傳實時發電量、電壓、電流等數據，支持遠程抄表與狀態監控。
濾波裝置：在并網柜側加裝無源濾波器或 SVG 靜止無功發生器，將諧波畸變率控制在 5% 以內（單次諧波≤3%），滿足 GB/T 14549 對電網諧波的要求。
保護與控制策略：多重防線保障并網安全
10KV 高壓并網需構建 “快速響應 + 多重冗余” 的保護體系，核心策略包括：
防孤島保護：箱變低壓側逆變器與高壓側并網柜分別配置防孤島裝置，當電網失壓后，需在 2 秒內切斷并網回路（檢測電壓突變率≥2%/ms 時觸發），避免形成獨立供電孤島。
過壓 / 欠壓保護：設定 10KV 側電壓保護閾值（上限 11KV，下限 9KV），持續越限 0.5 秒后，并網斷路器自動分閘。同時配置過頻 / 欠頻保護（50±0.5Hz），應對電網頻率波動。
差動保護：對于多箱變并聯系統，在匯流柜處設置差動保護裝置，當兩側電流差值超過額定電流的 10% 時，快速切斷故障回路，保護范圍覆蓋集電線路與箱變高壓側。
重合閘策略：采用 “一次重合閘 + 檢無壓” 模式，電網故障恢復后，先檢測線路電壓是否正常（偏差≤5%），確認無誤后延時 10-30 秒重合閘，避免沖擊電流損壞設備。
并網流程與調試：從安裝到投運的全周期管控
光伏箱變 10KV 高壓并網需遵循嚴格的流程規范，確保零風險投運：
前期勘查：核實電網接入點的短路容量（需≥箱變額定容量的 10 倍）、母線電壓等級、接地方式等參數，出具接入系統方案并獲電網公司批復。
設備安裝：箱變與并網柜的基礎誤差控制在 ±5mm 內，高壓電纜敷設時彎曲半徑≥12 倍直徑，終端頭采用冷縮式處理，絕緣電阻測試≥1000MΩ（2500V 兆歐表）。
分階段調試：
單機調試：測試箱變變比（誤差≤±0.5%）、接線組別（確保為 Dyn11）、冷卻系統聯動功能；
聯動調試：模擬電網失壓、短路等故障，驗證保護裝置動作時間（≤100ms）與斷路器分合閘同步性；
并網測試：通過調相機或負載箱模擬滿功率輸出，檢測并網時的沖擊電流（≤1.5 倍額定電流）、功率因數（≥0.98）。
驗收投運：提交并網檢測報告（含諧波、電壓偏差、頻率偏差等指標），經電網公司現場驗收合格后，簽署并網調度協議，納入電網調度管理體系。
合規性要點：對接電網標準與規范
方案設計需嚴格遵循《光伏發電站接入電力系統技術規定》（GB/T 19964）與《分布式電源并網技術要求》（NB/T 32004），重點關注：
并網接口需設置明顯斷開點，便于電網側操作與檢修；
電能計量裝置需經法定計量機構校驗，安裝在電網產權分界點（通常為并網柜出線側）；
具備電網調度要求的遠程控制功能，支持調度中心對并網斷路器的分合閘操作；
每年需進行一次保護定值校驗與設備預防性試驗，確保與電網保護系統協調配合。
光伏箱變 10KV 高壓并網方案的核心價值，在于通過系統化的設計實現 “安全接入、高效傳輸、友好互動” 三大目標。隨著智能電網技術的發展，未來方案將進一步融入邊緣計算與數字孿生技術，實現并網狀態的實時仿真與動態優化，為高比例光伏電力接入提供更靈活的技術支撐。