摘 要：為實(shí)現(xiàn)我國提出的雙碳目標(biāo)，推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型探討，分布式光伏作為新能源的重要組成部分重要的角色，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用總之。分布式光伏作為一種清潔的新能源形式，不僅有助于實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展建設應用，還能通過“自發(fā)自用余電上網(wǎng)"的方式，提高能源利用效率廣度和深度，降低碳排放應用的因素之一。通過對分布式光伏項(xiàng)目的推廣，可以有效促進(jìn)我國能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化日漸深入，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏實踐者，為構(gòu)建綠色、低碳的可持續(xù)發(fā)展社會貢獻(xiàn)力量廣泛關註。

關(guān)鍵詞：新能源豐富；分布式光伏；“自發(fā)自用余電上網(wǎng)"顯示；綠色善於監督、低碳

1.   概述

自20世紀(jì)后期以來，在社會快速發(fā)展豐富內涵，傳統(tǒng)的大電網(wǎng)供電雖然能夠滿足大部分用戶的用電需求數據，但由于電能資源分配存在不均衡性，而且不同地區(qū)就能壓製、不同類型電能用戶對電能的需求存在差異性邁出了重要的一步、階段性特點(diǎn)，大電網(wǎng)供電靈活性不足的問題[1]結論。分布式光伏不受地區(qū)的限制應用創新，具有靈活的特性，可以彌補(bǔ)大電網(wǎng)靈活性不足的問題足夠的實力。

分布式電源光伏發(fā)電系統(tǒng)和諧共生，是一種主要借助光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè)的分布式電源，可以實(shí)現(xiàn)對大電網(wǎng)用電的調(diào)配全面闡釋、補(bǔ)充用上了。光伏發(fā)電系統(tǒng)(PVsystem)是分布式電源系統(tǒng)的一種形式，可以借助太陽能電池適應性強、逆變器的特性、控制器、蓄電池等設(shè)備進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和存儲能力建設，具有使用壽命長(8萬小時)高效、可靠性高、可獨(dú)立工作攜手共進、適用性廣等優(yōu)勢實力增強，且能夠?qū)崿F(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行[2]。

六安市德天建材有限公司屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目（以下簡稱“本項(xiàng)目"）是響應(yīng)國家“優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)擴大公共數據，提供更加清潔、可靠的能源"的號召，投資建設(shè)的分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范項(xiàng)目設計標準。

本項(xiàng)目位于六安市德天建材有限公司廠區(qū)內(nèi)深度，利用現(xiàn)有廠房屋頂建設(shè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，總建設(shè)規(guī)模約為5.5MWp經過。光伏發(fā)電組件位于六安市裕安區(qū)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)潤南路與工業(yè)路交叉口六安德天建材有限公司內(nèi)帶來全新智能，通過用戶配電站接入公共電網(wǎng)，屬于六安市城郊供電公司管理范圍核心技術體系。

本期項(xiàng)目采用光伏組件自主研發，總?cè)萘繛?/span>3.79WM，本項(xiàng)目電量結(jié)算原則為：自發(fā)自用新產品，余電上網(wǎng)意向。項(xiàng)目計(jì)劃2024年10月底建成投產(chǎn)。本項(xiàng)目二次設(shè)計(jì)選用安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)解決方案更加廣闊，光伏監(jiān)控平臺采用在國產(chǎn)凝思操作系統(tǒng)下運(yùn)行系統性，使得本地保護(hù)、監(jiān)控方案更為穩(wěn)定可靠形式。通過本次分布式光伏的投建與實(shí)施覆蓋範圍，為用戶提供了清潔、可再生的電力能源功能，有助于減少對傳統(tǒng)能源的依賴前沿技術，降低碳排放。

本文介紹光伏電站接入系統(tǒng)方案的論證積極性，系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置攻堅克難、系統(tǒng)通信、系統(tǒng)調(diào)度自動化方案研究等高效節能。

圖1 項(xiàng)目現(xiàn)場圖

2.解決方案

本項(xiàng)目為屋頂分布式光伏項(xiàng)目相關，該期項(xiàng)目的容量為3.79MW，項(xiàng)目采用自發(fā)自用余電上網(wǎng)的消納方式基地。利用原有的電源點(diǎn)作為光伏高壓并網(wǎng)點(diǎn)并入電網(wǎng)端影響力範圍，并網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置光伏出線柜柜，計(jì)量柜約定管轄，PT柜雙向互動，光伏集線柜1，光伏集線柜2新創新即將到來，站用變柜生產效率，SVG出線柜。新增的光伏系統(tǒng)配置自動化系統(tǒng)設計能力，實(shí)時采集并網(wǎng)信息更合理，信息上傳至當(dāng)?shù)卣{(diào)控中心DMS系統(tǒng)有序推進。光伏發(fā)電逆變器電源電壓為1000V，經(jīng)箱變升壓變升壓至10kV后,通過高壓電纜接入新增的10kV光伏進(jìn)線柜,通過并網(wǎng)柜并入原10kV市電高壓柜顯著。項(xiàng)目采用Acrel-1000DP光伏監(jiān)控平臺深入開展，操作使用了國產(chǎn)凝思系統(tǒng)。監(jiān)控平臺具有對全站數(shù)據(jù)的實(shí)時觀測需求、事故告警提示等功能。

圖2 項(xiàng)目一次圖

3.技術(shù)方案

本項(xiàng)目一期規(guī)模約為3.79MWp，利用廠房屋頂建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)各方面，關(guān)鍵設(shè)備光伏組件堅定不移、逆變器、變壓器等采用國內(nèi)產(chǎn)品技術交流。分布式光伏系統(tǒng)所發(fā)電量采用就地消納交流，自發(fā)自用，余電上網(wǎng)可靠保障。本項(xiàng)目光伏發(fā)電系統(tǒng)所輸出的直流電經(jīng)組串式逆變器轉(zhuǎn)換成交流電后規劃，就地升壓至10KV，經(jīng)開關(guān)柜通過1回出線接入至廠區(qū)10KV進(jìn)線母線的用戶側(cè)共同，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發展，供廠區(qū)負(fù)荷使用。結(jié)合上級變電站35KV電廠103線可接入容量為3799.12KW在此基礎上，本工程交流側(cè)并網(wǎng)上送容量不應(yīng)超過3799.12KW推進一步。根據(jù)屋面的勘查情況考慮，確定本光伏項(xiàng)目的建造容量為3790kWp為宜開展。

4.1升壓變壓器及高低壓配電設(shè)備

本項(xiàng)目配備1臺三相交流1600KVA的干式變壓器帶動擴大、一臺三相交流2000KVA的干式變壓器。額定電壓10.5±2×2.5%/0.8kV簡單化。交流頻率為50Hz,可以戶外使用實現了超越，能效等級滿足國家規(guī)范要求。

4.2繼電保護(hù)及安全自動裝置

本光伏電站內(nèi)主要電氣設(shè)備采用微機(jī)保護(hù)開拓創新，以滿足信息上送確定性。元件保護(hù)按照《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》（GB14285－2006）配置。

1）并網(wǎng)線路繼電保護(hù)及安全自動裝置

分布式光伏項(xiàng)目線路發(fā)生短路故障時去完善，線路保護(hù)應(yīng)快速動作意料之外，瞬時跳開相應(yīng)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器，滿足全線故障快速可靠切除故障的要求設備。安裝光伏發(fā)電項(xiàng)目的用戶變電站10kV母線應(yīng)配置故障解列裝置橋梁作用，實(shí)現(xiàn)頻率電壓異常緊急控制功能，跳開相應(yīng)斷路器（專用開關(guān)）。

2）       防孤島檢測

分布式光伏項(xiàng)目逆變器必需要具備快速檢測孤島且監(jiān)測到孤島后立即斷開與電網(wǎng)連接的能力講故事，其防孤島方案應(yīng)與繼電保護(hù)配置單產提升、安全自動裝置和低電壓檢測裝置等相配合，時間上相匹配系統。該逆變器防孤島檢測策略應(yīng)符合國家電網(wǎng)的相應(yīng)規(guī)定的方法。

3）       電能質(zhì)量監(jiān)測裝置

分布式光伏項(xiàng)目對接入國網(wǎng)的電能質(zhì)量有著相應(yīng)的要求積極影響。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)方法，光伏發(fā)電項(xiàng)目的電能質(zhì)量應(yīng)符合《GB/T 15543-2008 光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的電能質(zhì)量參數(shù)豐富，包括電壓、電流、頻率善於監督、諧波含量等大局，以確保光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電能質(zhì)量的可靠性。

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置遵照IEC61000-4-30《測試和測量技術(shù)-電能質(zhì)量測量方法》中規(guī)定的各電能質(zhì)量指標(biāo)的測量方法進(jìn)行測量數據，集諧波分析效率和安、波形采樣、電壓暫降/暫升/終端邁出了重要的一步、善變監(jiān)測產能提升、電壓不平衡度監(jiān)測、事件記錄品牌、測量控制等功能為一體適應能力。能夠?qū)崟r的監(jiān)測匯入電網(wǎng)的電能的電參量數(shù)據(jù)，裝置在電能質(zhì)量指標(biāo)參數(shù)測量方法的標(biāo)準(zhǔn)化和指標(biāo)參數(shù)的測量精度以及時鐘同步節點、事件告警功能等各個方面均達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)快速增長，能夠滿足通過0.4-35KV電壓等級并網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)要求。

圖3 新建光伏一次圖

4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本項(xiàng)目光伏電站配置一套綜合自動化系統(tǒng)，采用安科瑞電氣股份有限公司所提供的Acrel-1000DP分布式光伏電力監(jiān)控系統(tǒng)具有保護(hù)通過活化、控制、通信等形式、測量等功能防控，可實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)、開關(guān)站的全功能綜合自動化管理支撐作用。本項(xiàng)目逆變器穩步前行、高低壓設(shè)備等狀態(tài)信號均接入本監(jiān)控系統(tǒng)。

本項(xiàng)目光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)包括兩部分：站控層和就地層著力提升，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為開放式分層指導、分布式結(jié)構(gòu)。

監(jiān)控系統(tǒng)通過以太網(wǎng)與就地層相連,就地層按照不同的功能、系統(tǒng)劃分服務品質，以相對獨(dú)立的方式分散在逆變器區(qū)域或箱變中傳遞，在站控層及網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，就地層仍能獨(dú)立完成就地各電氣設(shè)備的監(jiān)測過程。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過GPRS無線方式傳輸給遠(yuǎn)動工作站進(jìn)而與六安市電力公司實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊經過。

站控層由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的服務(wù)器、操作員站互動互補、遠(yuǎn)動站等組成核心技術體系，提供站內(nèi)運(yùn)行的人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)管理控制就地層設(shè)備等功能力度，形成全站監(jiān)控新產品、管理中心，并具備與遠(yuǎn)方控制中心通信的接口持續發展。

就地層設(shè)備由智能測控單元更加廣闊、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通訊單元、逆變器數(shù)據(jù)采集單元合作、多功能電能表等構(gòu)成，主要電氣設(shè)備包括匯流柜（根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)確定是否需要）、逆變器勇探新路、箱變長遠所需、并網(wǎng)開關(guān)。直接采集處理現(xiàn)場的原始數(shù)據(jù)供給，通過網(wǎng)絡(luò)傳送給站控層監(jiān)控主站不斷發展，同時接收站控層發(fā)來的控制操作命令，經(jīng)過有效性判斷拓展應用、閉鎖檢測非常重要、同步檢測等，最后對設(shè)備進(jìn)行操作控制自動化方案。

站控層與就地層之間的通訊網(wǎng)絡(luò)采用GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)行動力。

每個光伏發(fā)電單元通過有線方式利用RS485協(xié)議與發(fā)電裝置進(jìn)行通訊，采集每組光伏組件數(shù)據(jù)空間廣闊，逆變器參數(shù)落到實處，測控裝置、智能計(jì)量表計(jì)的數(shù)據(jù)，打包后通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)視營造一處。

圖4 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

5.系統(tǒng)功能

5.1.    主接線圖

在此界面為項(xiàng)目一次設(shè)計(jì)圖，可以查看直接保護(hù)裝置的電量參數(shù)線上線下，監(jiān)視斷路器和手車的狀態(tài)保供。裝置在遠(yuǎn)方狀態(tài)時可以遙控?cái)嗦菲鞯姆趾夏芰ㄔO，?shí)時監(jiān)測廠站數(shù)據(jù)，能夠及時的發(fā)現(xiàn)異常告警適應性，便于及時做出相應(yīng)的處理顯著。

圖5 主接線界面圖

5.2.  電能報(bào)表

在監(jiān)控軟件中可以點(diǎn)擊查看光伏發(fā)電項(xiàng)目的電能報(bào)表，報(bào)表可以使用打印機(jī)打印出更優美，可清晰的查看歷史發(fā)電量需求。

圖6 電能報(bào)表界面圖

5.3.  直流屏監(jiān)視界面

此界面可實(shí)時監(jiān)視直流屏的電參量、通訊狀態(tài)以及開關(guān)量狀態(tài)更為一致。用于監(jiān)視直流屏的狀態(tài)各方面，及時發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)，發(fā)出報(bào)警信息面向。

圖7 直流屏監(jiān)視界面圖

5.4.電能質(zhì)量在線監(jiān)視界面

在電能質(zhì)量監(jiān)控圖中今年，可以直接查看電能質(zhì)量裝置的運(yùn)行狀態(tài)空間廣闊、電流電壓總有效值合作關系、電壓波動、電壓總畸變研學體驗、正反向有功電能結構不合理、有功、無功功率等電能質(zhì)量信息深刻內涵「偁幜?？梢愿鶕?jù)這些信息監(jiān)測現(xiàn)場電能的質(zhì)量，及時的做出應(yīng)對方案

圖8 電能質(zhì)量在線監(jiān)視界面圖

5.5.  實(shí)時曲線監(jiān)視界面

在實(shí)時曲線界面逐步改善，可以為用戶顯示實(shí)時數(shù)據(jù)特點，用戶可以選擇想要查看的數(shù)據(jù)，用戶可以同時選擇至多四個數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時對比落實落細。

圖9 并網(wǎng)柜監(jiān)視界面圖

6.  結(jié)語

我國政府正積極推進(jìn)“十二五"光伏發(fā)展規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)意見征詢。我國到“十二五"末，光伏國內(nèi)裝機(jī)總量目標(biāo)將由先前的15GW提升到40GW深入闡釋，鼓勵超額完成規(guī)劃目標(biāo)集聚，并且國家將大力支持、推進(jìn)各類型分布式電站建設(shè)大大提高。[3]助力用戶新的動力、電網(wǎng)分布式光伏高比例有序并網(wǎng)，強(qiáng)化分布式光伏的統(tǒng)一管控調整推進，推動分布式光伏和大電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行為產業發展，搭建數(shù)據(jù)透明、調(diào)控便捷發展契機、能源互動的新型分布式新能源調(diào)度管理體系文化價值。在未來的發(fā)展中，我們將繼續(xù)努力，為推動可再生能源的發(fā)展和應(yīng)用做出更大的貢獻(xiàn)增產。同時脫穎而出，我們也將不斷提高技術(shù)水平和管理水平，確保項(xiàng)目的順利實(shí)施和運(yùn)行的方法，為社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)積極影響。

參考文獻(xiàn)

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[2]       羅煜進一步提升，吳杰康，簡俊威緊密協作，等.基于機(jī)會約束規(guī)劃的多類型分布式電源容量與布點(diǎn)優(yōu)化方法[J]廣東電力提供有力支撐，2018，31(04):34-42

[3]張欣，分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目綜合效益評估研究.[D].河北：華北電力大學(xué)越來越重要，2013.