分布式光伏運維云平臺通過監(jiān)測光伏站點的逆變器設備

1、概述

AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺通過監(jiān)測光伏站點的逆變器設備，氣象設備以及攝像頭設備、幫助用戶管理分散在各地的光伏站點。主要功能包括：站點監(jiān)測，逆變器監(jiān)測，發(fā)電統計，逆變器一次圖，操作日志，告警信息，環(huán)境監(jiān)測，設備檔案，運維管理，角色管理。用戶可通過WEB端以及APP端訪問平臺，及時掌握光伏發(fā)電效率和發(fā)電收益。

2、應用場所

目前我國的兩種分布式應用場景分別是：廣大農村屋頂的戶用光伏和工商業(yè)企業(yè)屋頂光伏，這兩類分布式光伏電站今年都發(fā)展迅速。

3、系統結構

在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計量儀表，通過網關將采集的數據上傳至服務器，并將數據進行集中存儲管理。用戶可以通過PC訪問平臺，及時獲取分布式光伏電站的運行情況以及各逆變器運行狀況。平臺整體結構如圖所示。

4、系統功能

AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺軟件采用B/S架構，任何具備權限的用戶都可以通過WEB 瀏覽器根據權限范圍監(jiān)視分布在區(qū)域內各建筑的光伏電站的運行狀態(tài)（如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態(tài)、發(fā)電功率曲線、是否并網、當前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息）。

4.1 光伏發(fā)電PV

4.1.1 綜合看板

●顯示所有光伏電站的數量，裝機容量，實時發(fā)電功率。

●累計日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。

●累計社會效益。

●柱狀圖展示月發(fā)電量

4.1.2 電站狀態(tài)Plant status

●電站狀態(tài)展示當前光伏電站發(fā)電功率，補貼電價，峰值功率等基本參數。

●統計當前光伏電站的日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。

●攝像頭實時監(jiān)測現場環(huán)境，并且接入輻照度、溫濕度、風速等環(huán)境參數。

●顯示當前光伏電站逆變器接入數量及基本參數。

4.1.3 逆變器狀態(tài)Inverter Status

●逆變器基本參數顯示。

●日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益顯示。

●通過曲線圖顯示逆變器功率、環(huán)境輻照度曲線。

●直流側電壓電流查詢。

●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數查詢。

4.1.4 電站發(fā)電統計

●展示所選電站的時、日、月、年發(fā)電量統計報表。

4.1.5 逆變器發(fā)電統計

●展示所選逆變器的時、日、月、年發(fā)電量統計報表

4.1.6 配電圖

●實時展示逆變器交、直流側的數據。

●展示當前逆變器接入組件數量。

●展示當前輻照度、溫濕度、風速等環(huán)境參數。

●展示逆變器型號及廠商。

4.1.7 逆變器曲線分析

●展示交、直流側電壓、功率、輻照度、溫度曲線。

4.2 事件記錄

●操作日志：用戶登錄情況查詢。

●短信日志：查詢短信推送時間、內容、發(fā)送結果、回復等。

●平臺運行日志：查看儀表、網關離線狀況。

●報警信息：將報警分進行分級處理，記錄報警內容，發(fā)生時間以及確認狀態(tài)。

4.3 運行環(huán)境

●視頻監(jiān)控：通過安裝在現場的視頻攝像頭，可以實時監(jiān)視光伏站運行情況。對于有硬件條件的攝像頭，還支持錄像回放以及云臺控制功能。

5、系統硬件配置

5.1 交流220V并網AC 220V grid connection

交流220V并網的光伏發(fā)電系統多用于居民屋頂光伏發(fā)電，裝機功率在8kW左右。

部分小型光伏電站為自發(fā)自用，余電不上網模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，避免往電網輸送電能。光伏電站規(guī)模較小，而且比較分散，對于光伏電站的管理者來說，通過云平臺來管理此類光伏電站非常有必要，安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面：

光伏運維云平臺AcrelCloud-1200

監(jiān)測光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報表、設備信息、故障報警、氣象數據等

應用于單臺逆變器數據采集和上傳云平臺

智能網關ANet-1E1S1-4G

嵌入式linux系統，網絡通訊方式具備Socket方式，支持XML格式壓縮上傳，提供AES加密及MD5身份認證等安全需求，支持斷點續(xù)傳，支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協議

防逆流裝置（選用）

防止光伏系統向電網輸送功率，用于單相光伏發(fā)電系統

戶用逆變器

逆變器推薦：

華為戶用逆變器SUN2000-5/6/8/10/12KTL-M1

固德威GW8000-DT

錦浪GCI-1P(4-6)K，GCI-1P(9-10)K

推薦通訊方式RS485

5.2 交流380V并網AC

根據國家電網Q/GDW1480-2015 《分布式電源接入電網技術規(guī)定》，8kW~400kW可380V并網，超出400kW的光伏電站視情況也可以采用多點380V并網，以當地電力部門的審批意見為準。這類分布式光伏多為工商業(yè)企業(yè)屋頂光伏，自發(fā)自用，余電上網。分布式光伏接入配電網前，應明確計量點，計量點設置除應考慮產權分界點外，還應考慮分布式電源出口與用戶自用電線路處。每個計量點均應裝設雙向電能計量裝置，其設備配置和技術要求符合 DL/T 448 的相關規(guī)定，以及相關標準、規(guī)程要求。電能表采用智能電能表，技術性能應滿足國家電網公司關于智能電能表的相關標準。用于結算和考核的分布式電源計量裝置，應安裝采集設備，接入用電信息采集系統，實現用電信息的遠程自動采集。

光伏陣列接入組串式光伏逆變器，或者通過匯流箱接入逆變器，然后接入企業(yè)380V電網，實現自發(fā)自用，余電上網。在380V并網點前需要安裝計量電表用于計量光伏發(fā)電量，同時在企業(yè)電網和公共電網連接處也需要安裝雙向計量電表，用于計量企業(yè)上網電量，數據均應上傳供電部門用電信息采集系統，用于光伏發(fā)電補貼和上網電量結算

部分光伏電站并網點需要監(jiān)測并網點電能質量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波 THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質量監(jiān)測裝置。部分光伏電站為自發(fā)自用，余電不上網模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，避免往電網輸送電能，系統圖如下。

這種并網模式單體光伏電站規(guī)模適中，可通過云平臺采用光伏發(fā)電數據和儲能系統運行數據，安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面：

光伏運維云平臺

監(jiān)測光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報表、設備信息、故障報警、氣象數據等

應用于多臺逆變器、計量儀表及氣象數據采集和上傳云平臺

應用于單臺逆變器數據采集和上傳云平臺

智能網關ANet-1E1S1-4G

嵌入式Linux系統，網絡通訊方式具備Socket方式，支持XML格式壓縮上傳，提供AES加密及MD5身份認證等安全需求，支持斷點續(xù)傳，支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協議

電能質量監(jiān)測

電網頻率 ,電壓、電流有效值,有功功率、無功功率、視在功率及功率因數,電壓偏差,頻率偏差,三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度；三相電壓、電流各序分量；基波電壓、電流，功率、功率因數、相位等,諧波（2～50 次）。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波電壓、電流含有率、有效值、功率等,諧波群 ,間諧波 電壓波動、閃變?？奢斎?7.7V/100V 或 220V/380V 。

靜態(tài)無功補償

光伏并網時主要提供有功功率，這樣市電側有功減少，而無功不變，這樣會導致功率因數降低，通過無功補償裝置可以提高系統功率因數。

防逆流裝置

防止光伏系統向電網輸送功率，用于三相光伏發(fā)電系統

直流電表

電壓輸入DC750V，電流輸入DC300A/75mV，在分布式光伏項目中適用于儲能回路等直流信號設備電量測量和電能計量使用

逆變器Inverter

逆變器推薦：

陽光電源組串式逆變器SG(30~110)CX系列、SG136TX、SG225HX、SG320HX

華為商用逆變器SUN2000-30/36/40KTL-M3、SUN2000-60KTL-M0、SUN2000-100KTL-M0

固德威GW（25~80）K-MT、GW100K-HT、GW120K-HT、GW136K-HTH等

錦浪GCI-3P(12-25)K、GCI-(25-110)K、GCI-(125-230K)-EHV-5G等

推薦通訊方式RS485

5.3 10kV或35kV并網

根據《國家能源局關于2019年風電、光伏發(fā)電項目建設有關事項通知》（國發(fā)新能〔2019〕49號），對于需要國家補貼的新建工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項目，需要滿足單點并網裝機容量小于6兆瓦且為非戶用的要求，支持在符合電網運行安全技術要求的前提下，通過內部多點接入配電系統。

此類分布式光伏裝機容量一般比較大，需要通過升壓變壓器升壓后接入電網。由于裝機容量較大，可能對公共電網造成比較大的干擾，因此供電部門對于此規(guī)模的分布式光伏電站穩(wěn)控系統、電能質量以及和調度的通信要求都比較高。

光伏電站并網點需要監(jiān)測并網點電能質量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波 THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質量監(jiān)測裝置。

上圖為一個1MW分布式光伏電站的示意圖，光伏陣列接入光伏匯流箱，經過直流柜匯流后接入集中式逆變器(直流柜根據情況可不設置)，最后經過升壓變壓器升壓至10kV或35kV后并入中壓電網。由于光伏電站裝機容量比較大，涉及到的保護和測控設備比較多，主要如下表：

光伏運維云平臺

監(jiān)測光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報表、設備信息、故障報警、氣象數據等

應用于6MW以下光伏變電站

電力監(jiān)控系統

Acrel-2000

電力監(jiān)控系統，實現對光伏發(fā)電站遙測、遙信、遙控、異常報警、故障記錄和分析等功能，接收調度系統指令對光伏電站進行調節(jié)和控制。

并網柜

AZG光伏并網柜

容量涵蓋范圍廣，可涵蓋2000A以下用戶并網需求；

安裝方便，外觀美觀大氣；

可選配檢有壓合閘、失壓跳閘等功能，對光伏系統進行失壓，欠壓保護，及自動合閘功能；

可預留獨立鉛封計量室，光伏發(fā)電一目了然；

可根據客戶需求配用國內外知名品牌廠家元件；

可選配電能質量在線監(jiān)測裝置檢測光伏發(fā)電系統的各電參量，并與后臺聯機通訊，實現智能化管理；

可選配防孤保護及逆功率保護功能；

具有RS485通訊接口，使用ModBus-RTU通訊協議

匯流箱

APV光伏匯流箱

APV photovoltaic combiner box

防護等級為IP65,滿足室內外安裝要求；

采用霍爾傳感器，隔離測量，最大16路輸入；

耐壓DC1kV,熔斷電流可選擇；

可選電壓測量功能,最高測量電壓DC 1kV；

具有RS485通訊接口，ModBus-RTU通訊協議；

可根據客戶需求配用國內外知名品牌廠家的光伏專用直流斷路器，光伏專用直流熔斷器、防雷保護器等元件。

ANet-1E2S1-4G

嵌入式Linux系統，網絡通訊方式具備Socket方式，支持XML格式壓縮上傳，提供AES加密及MD5身份認證等安全需求，支持斷點續(xù)傳，支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協議，支持和調度系統遠動通訊。

微機保護測控裝置

適用于35kV和10kV電壓等級的線路保護測控、變壓器差動、后備保護測控等功能

電能質量監(jiān)測

電網頻率 ,電壓、電流有效值,有功功率、無功功率、視在功率及功率因數,電壓偏差,頻率偏差,三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度；三相電壓、電流各序分量；基波電壓、電流，功率、功率因數、相位等,諧波（2～50 次）。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波電壓、電流含有率、有效值、功率等,諧波群 ,間諧波 電壓波動、閃變?？奢斎?7.7V/100V 或 220V/380V 。

弧光保護裝置

集保護、測量、控制、監(jiān)測、通訊、故障錄波、事件記錄等多種功能于一體,準確實時監(jiān)測弧光信號，保護電流，適用于中低壓等級電網的 弧光故障迅速切除裝置。

光伏匯流采集裝置

AGF-M16T

一次電流采用穿孔方式接入，最大20A，穿孔方式接入，安裝方便，安全性高

帶3 路開關量狀態(tài)監(jiān)測，可以對匯流箱內的防雷器、斷路器狀態(tài)進行監(jiān)控

具有內部測溫功能，可實時監(jiān)測箱內溫度，保證電氣安全

具有最大DC 1500V母線電壓測量功能

具備RS485接口，Modbus-RTU協議，將監(jiān)測數據上傳至后臺系統

直流電表

電壓輸入DC750V，電流輸入DC300A/75mV，在分布式光伏項目中適用于儲能回路等直流信號設備電量測量和電能計量使用

多功能電表

各電壓等級全電氣參數測量、計量和狀態(tài)量采集

逆變器

逆變器推薦：

陽光電源集中式逆變器SG500MX等

華為商用逆變器SUN2000-196KTL-H3、SUN2000-175KTL-H0等

固德威GW100K-HT、GW120K-HT、GW136K-HTH等

錦浪GCI-(125-230K)-EHV-5G等

審核編輯：湯梓紅