Acrel-1000DP分布式光伏系統(tǒng)在某重工企業(yè)中的應(yīng)用

摘 要：分布式光伏發(fā)電特指在用戶場地附近建設(shè)，運行方式以用戶側(cè)自發(fā)自用、余電上網(wǎng)，且在配電系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施，是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，它倡導(dǎo)就近發(fā)電，就近并網(wǎng)，就近轉(zhuǎn)換，就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題,發(fā)展分布式光伏發(fā)電對優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”、推動節(jié)能減排、實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：分布式光伏；自發(fā)自用；余電上網(wǎng)；“雙碳目標(biāo)”

1. 概述

光伏發(fā)電具有顯著的能源、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益，是最優(yōu)質(zhì)的綠色能源之一，在我國平均日照條件下安裝1 千瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)，1 年可發(fā)出1200 度電，可減少煤炭(標(biāo)準(zhǔn)煤)使用量約400 千克，減少二氧化碳排放約1 噸。根據(jù)世界自然基金會研究結(jié)果：從減少二氧化碳效果而言，安裝1平米光伏發(fā)電系統(tǒng)相當(dāng)于植樹造林100 平米，目前發(fā)展光伏發(fā)電等可再生能源是根本上解決霧霾、酸雨等環(huán)境問題的有效手段之一。

本次建設(shè)規(guī)模為18000千瓦分布式光伏發(fā)電。本項目電量結(jié)算原則為： 自發(fā)自用、余電上網(wǎng)。項目計劃2023年7月底建成投產(chǎn)，本期項目投運后年均 發(fā)電量約2400萬千瓦時。該重工企業(yè)光伏電站至公共連接點(豐山第一開閉所904開關(guān)、豐山第三開閉所924開關(guān)、10KV頂豐Ⅱ回955線路新城支線非15桿)所有工程由投資建設(shè)；在豐山第一開閉所904開關(guān)、豐山第三開閉所924開關(guān)、10kV頂豐Ⅱ回955線路新城支線非15桿、該重工企業(yè)光伏配電室3個并網(wǎng)點處裝設(shè) A 級電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置；豐山第一開閉所904開關(guān)、 豐山第三開閉所924開關(guān)、10kV頂豐Ⅱ回955線路新城支線非15桿的、重工企業(yè)配電室內(nèi)的計量表、重工企業(yè)光伏開關(guān)室的3個并網(wǎng)點裝設(shè)供電公司提供的光伏發(fā)電計量表。

2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)是指：通過執(zhí)行規(guī)定功能來實現(xiàn)某一給定目標(biāo)的一些相互關(guān)聯(lián)單元的組合，利用計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設(shè)備的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計，對光伏電站全部設(shè)備的運行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量。

系統(tǒng)可分為三層結(jié)構(gòu)：即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。

現(xiàn)場設(shè)備層：包含微機(jī)保護(hù)、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、故障解列裝置、多功能儀表、計量表等設(shè)備，用于采集站內(nèi)配電柜內(nèi)電氣運行參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù)，同時分別在10kV變電所配置多套直流電源，保障現(xiàn)場設(shè)備良好的運行環(huán)境。

網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含ANet-2E4SM智能網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，分散10kV變電站通過數(shù)據(jù)采集箱（內(nèi)置智能網(wǎng)關(guān)）采集數(shù)據(jù)通過光纖上傳至通信室分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)平臺；同時網(wǎng)關(guān)充當(dāng)遠(yuǎn)動通信裝置，將現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)采集后通過交換機(jī)經(jīng)縱向加密數(shù)據(jù)加密后上傳調(diào)度網(wǎng)。

平臺管理層：l分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)平臺、國網(wǎng)漳州供電公司調(diào)度控制中心平臺。

3. 解決方案

本項園區(qū)采用10kV供電，電源接入點為4處，變壓器總?cè)萘繛?600+3250+800+3150=12800kVA。

在1#高計配電房東南測新建一座18.8M*4.5M配電房做為1#光伏配電房；在7#高計配電房東測新建一座6.2M*7.2M配電房做為2#光伏配電房；在5#配電房西測新建一座18.8M*5M配電房做為3#光伏配電房。三個高壓并網(wǎng)點采用XGF10-Z-1國網(wǎng)典型設(shè)計方案。

4. 系統(tǒng)功能

4.1. 實時監(jiān)測

Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。同時可以設(shè)計整體界面，供用戶選擇對應(yīng)配電房對應(yīng)光伏組件或高壓部分進(jìn)行查看。

4.2. 逆變器監(jiān)視

在逆變器監(jiān)控圖中，可以直接查看該回路詳逆變器的交直流兩側(cè)電壓電流情況、輸入功率、輸出功率、逆變器的溫度等信息。并根據(jù)項目光伏發(fā)電實際接入情況，分開查看對應(yīng)光伏逆變器組件數(shù)據(jù)。

4.3. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

4.4. 曲線查詢

在曲線查詢界面可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等曲線。

5. 結(jié)語

在“雙碳”背景下，隨著分布式新能源的廣泛建設(shè)，高滲透率分布式光伏接入配電網(wǎng)后勢必產(chǎn)生的電壓問題，因此在促進(jìn)分布式光伏并網(wǎng)過程中需要一套安全可靠的分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，為用戶、電網(wǎng)助力分布式光伏高比例有序并網(wǎng)，強化分布式光伏的統(tǒng)一管控，推動分布式光伏和大電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運行，搭建數(shù)據(jù)透明、調(diào)控便捷、能源互動的新型分布式新能源調(diào)度管理體系。

審核編輯 黃宇