安科瑞分布式光伏電站智能監(jiān)控運(yùn)維系統(tǒng)

1、概述

“十四五”期間，隨著“雙碳”目標(biāo)提出及逐步落實(shí)，本就呈現(xiàn)出較好發(fā)展勢(shì)頭的分布式光伏發(fā)展有望大幅提速。就“十四五”光伏發(fā)展規(guī)劃，國家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心副主任陶冶表示，“雙碳”目標(biāo)意味著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，未來10年，新能源裝機(jī)將保持在110GW以上的年增速，這里面包含集中式光伏電站和分布式光伏電站。相較于集中式電站來說，分布式對(duì)土地等自然資源沒有依賴，各個(gè)地方的屋頂就是分布式電站的形成基礎(chǔ)，在碳中和方案的可選項(xiàng)中，分布式光伏由于其靈活性必將被大力發(fā)展，目前已有河北、甘肅、安徽、浙江、陜 西等9省發(fā)布關(guān)于分布式光伏整縣推進(jìn)工作的通知。

目前我國的兩種分布式應(yīng)用場(chǎng)景分別是：廣大農(nóng)村屋頂?shù)膽粲霉夥凸ど虡I(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。

2、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國家電網(wǎng)Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》：分布式電源并網(wǎng)電壓等級(jí)可根據(jù)各并網(wǎng)點(diǎn)裝機(jī)容量進(jìn)行初步選擇，推薦如下：

8kW及以下可接入220V；

8kW~400kW可接入380V；

400kW~6000kW可接入10kV；

5000kW~30000kW以上可接入35kV。

并網(wǎng)電壓等級(jí)應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選論證確定。若高低兩級(jí)電壓均具備接入條件，優(yōu)先采用低電壓等級(jí)接入。

3、解決方案

戶用光伏

戶用光伏多用于居民屋頂光伏發(fā)電，裝機(jī)功率在8kW左右。戶用光伏電站發(fā)展非常迅猛，根據(jù)國家能源局網(wǎng)站提供的數(shù)據(jù)，截至2021年6月底，全國累計(jì)納入2021年國家財(cái)政補(bǔ)貼規(guī)模戶用光伏項(xiàng)目裝機(jī)容量為586. 14萬千瓦， 這相當(dāng)于6個(gè)月在居民屋頂建造了四分之一個(gè)三峽水電站。

近年來國外戶用光伏需求比較大，一般配套家庭或社區(qū)儲(chǔ)能系統(tǒng)用于減少對(duì)公共電網(wǎng)的依賴，自發(fā)自用，余電不上網(wǎng)模式。此類戶用光伏電站需要安裝防逆流保護(hù)裝置，避免往電網(wǎng)輸送電能。光伏電站規(guī)模較小，而且比較分散，對(duì)于光伏電站的管理者來說，通過云平臺(tái)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：

中小容量分布式光伏電站

根據(jù)國家電網(wǎng)Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》,8kW~400kW可380V并網(wǎng)，超出400kW的光伏電站視情況也可以釆用多點(diǎn)380V并網(wǎng)，以當(dāng)?shù)仉娏Σ块T的審批意見為準(zhǔn)。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(wǎng)。分布式光伏接入配電網(wǎng)前，應(yīng)明確計(jì)量點(diǎn)，計(jì)量點(diǎn)設(shè)置除應(yīng)考慮產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)外，還應(yīng)考慮分布式電源出口與用戶自用電線路處。每個(gè)計(jì)量點(diǎn)均應(yīng)裝設(shè)雙向電能計(jì)量裝置，其設(shè)備配置和技術(shù)要求符合DL/T 448的相關(guān)規(guī)定，以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程要求。電能表采用智能電能表，技術(shù)性能應(yīng)滿足國家電網(wǎng)公司關(guān)于智能電能表的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。用于結(jié)算和考核的分布式電源計(jì)量裝置，應(yīng)安裝釆集設(shè)備，接入用電信息釆集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)用電信息的遠(yuǎn)程自動(dòng)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(wǎng)，實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。在380V并網(wǎng)點(diǎn)前需要安裝計(jì)量電表用于計(jì)量光伏發(fā)電量，同時(shí)在企業(yè)電網(wǎng)和公共電網(wǎng)連接處也需要安裝雙向計(jì)量電表，用于計(jì)量企業(yè)上網(wǎng)電量，數(shù)據(jù)均應(yīng)上傳供電部門用電信息采集系統(tǒng)，用于光伏發(fā)電補(bǔ)貼和上網(wǎng)電量結(jié)算。

部分光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)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(dú)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。部分光伏電站為自發(fā)自用， 余電不上網(wǎng)模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護(hù)裝置，避免往電網(wǎng)輸送電能，系統(tǒng)圖如下。

這種并網(wǎng)模式單體光伏電站規(guī)模適中，可通過云平臺(tái)釆用光伏發(fā)電數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面：

大容量分布式光伏電站

根據(jù)《國家能源局關(guān)于2019年風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)通知》（國發(fā)新能〔2019〕49號(hào)），對(duì)于需要國家補(bǔ)貼的新建工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，需要滿足單點(diǎn)并網(wǎng)裝機(jī)容量小于6兆瓦且為非戶用的要求，支持在符合電網(wǎng)運(yùn)行安全技術(shù)要求的前提下，通過內(nèi)部多點(diǎn)接入配電系統(tǒng)。

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

光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)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(dú)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。

上圖為一個(gè)1MW分布式光伏電站的示意圖，光伏陣列接入光伏匯流箱，經(jīng)過直流柜匯流后接入集中式逆變器（直流柜根據(jù)情況可不設(shè)置），再經(jīng)過升壓變壓器升壓至10kV或35kV后并入中壓電網(wǎng)。由于光伏電站裝機(jī)容量比較大， 涉及到的保護(hù)和測(cè)控設(shè)備比較多，主要如右表：

4、云平臺(tái)

綜合看板：

光伏電站位置顯示

光伏電站數(shù)量，峰值發(fā)電功率，實(shí)時(shí)發(fā)電功率顯示

統(tǒng)計(jì)所有光伏電站日、月、年發(fā)電量

計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)煤節(jié)約量以及二氧化碳減排量

柱狀圖展示每月發(fā)電量

電站狀態(tài)：

展示光伏電站發(fā)電功率、峰值功率等基本參數(shù)

統(tǒng)計(jì)當(dāng)前光伏電站日、月、年發(fā)電量

攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

接入輻照度、環(huán)境溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)

顯示當(dāng)前光伏電站逆變器接入數(shù)量及其基本參數(shù)

逆變器狀態(tài)：

逆變器基本參數(shù)顯示

日、月、年發(fā)電量顯示

通過曲線圖顯示逆變器功率、環(huán)境輻照度曲線

直流側(cè)電壓電流查詢

交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數(shù)查詢

逆變器曲線分析：

展示逆變器直流側(cè)電壓、電流曲線，交流側(cè)功率曲線以及環(huán)境輻照度、溫度曲線。便于用戶進(jìn)行整體分析。

電站發(fā)電統(tǒng)計(jì)：

統(tǒng)計(jì)列表中所有光伏電站日、月、年發(fā)電量，支持柱狀圖和曲線圖切換展示以及報(bào)表導(dǎo)出功能。

逆變器發(fā)電統(tǒng)計(jì)：

統(tǒng)計(jì)當(dāng)前光伏電站中所有逆變器的日、月、年發(fā)電量，支持柱狀圖查詢以及報(bào)表導(dǎo)出功能。

審核編輯 黃宇