安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)

在廣西大唐至浦北高速高速（大茅垌）項(xiàng)目中應(yīng)用

摘 要：人類(lèi)對(duì)地球傳統(tǒng)能源需求的增加給環(huán)境帶來(lái)了致命負(fù)擔(dān)學習。太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用為人類(lèi)開(kāi)辟了一條兼顧發(fā)展與生態(tài)的新路徑重要部署，其中分布式光伏的興起尤為關(guān)鍵。作為能源利用方式的革新流動性，分布式光伏通過(guò)“就近發(fā)電關鍵技術、就近消納"的靈活模式，不僅有效降低了傳統(tǒng)化石能源的依賴(lài)程度可靠保障，更在推動(dòng)清潔能源體系構(gòu)建、促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中扮演著重要角色合作，為全球減碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)注入了新動(dòng)能。為保證光伏發(fā)電的安全性前景，需要采用一套既能夠保證發(fā)電的安全性，又能夠保證發(fā)電的質(zhì)量的保護(hù)方案。

關(guān)鍵詞：分布式光伏進一步；減碳目標(biāo)宣講手段；“就近發(fā)電、就近消納"

1.                      概述

在分布式光伏是一種以太陽(yáng)能光伏發(fā)電為基礎(chǔ)的電力供應(yīng)方式發行速度，與傳統(tǒng)的集中式光伏發(fā)電不同極致用戶體驗，分布式光伏分布在用戶(hù)集中的地區(qū)，是更加靈活的光伏發(fā)電系統(tǒng)效果。[1]光伏發(fā)電具有顯著的能源學習、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益技術，是好的綠色能源之一，在我國(guó)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 度電結構重塑，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 噸空白區。根據(jù)世界自然基金會(huì)研究結(jié)果：從減少二氧化碳效果而言貢獻法治，安裝1平米光伏發(fā)電系統(tǒng)相當(dāng)于植樹(shù)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應用優勢、酸雨等環(huán)境問(wèn)題的有效手段之一相對較高。[2]

大塘至浦北高速公路光伏發(fā)電項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“本項(xiàng)目"）是響應(yīng)國(guó)家“優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提供更加清潔發展需要、可靠的能源"的號(hào)召創新內容，投資建設(shè)的分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范項(xiàng)目。

本項(xiàng)目位于欽州市大塘至浦北高速公路浦北縣大茅垌路段開展研究，利用高速公路沿線(xiàn)邊坡建設(shè)分布式光伏發(fā)電站高質量，項(xiàng)目采用“全額上網(wǎng)"模式，利用高速公路沿線(xiàn)斜坡建設(shè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目力量，總建設(shè)規(guī)模約為4.08MWp可靠。通過(guò)原有10KV更山支52+1號(hào)桿接入電網(wǎng)的接入系統(tǒng)，屬于欽州市供電公司管理范圍方式之一。

本期項(xiàng)目采用光伏組件我有所應，總?cè)萘繛?/span>4.08MW，本項(xiàng)目電量結(jié)算原則為：全額上網(wǎng)首要任務。項(xiàng)目計(jì)劃2025年4月底建成投產(chǎn)管理。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，光伏監(jiān)控平臺(tái)在配套操作系統(tǒng)下運(yùn)行深入實施，使得本地保護(hù)應用提升、監(jiān)控方案更為穩(wěn)定可靠。通過(guò)本次分布式光伏的投建與實(shí)施業務指導，為用戶(hù)提供了清潔新品技、可再生的電力能源，有助于減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài)創造性，降低碳排放慢體驗。

本文介紹光伏電站接入系統(tǒng)方案的論證，系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置全會精神、系統(tǒng)通信左右、系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化方案研究等。

圖1 項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)圖

2.                      解決方案

本項(xiàng)目為屋頂分布式光伏項(xiàng)目，該期項(xiàng)目的容量為4.08MW生產製造，項(xiàng)目采用全額上網(wǎng)的消納方式拓展基地。新增并網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置光伏出線(xiàn)柜柜，計(jì)量柜服務機製，PT柜流程，光伏進(jìn)線(xiàn)柜。新增的光伏系統(tǒng)配置自動(dòng)化系統(tǒng)培訓，實(shí)時(shí)采集并網(wǎng)信息等特點，信息上傳至當(dāng)?shù)卣{(diào)控中心DMS系統(tǒng)。光伏發(fā)電逆變器電源電壓為800V，經(jīng)箱變升壓變升壓至10kV后,通過(guò)高壓電纜接入新增的10kV光伏進(jìn)線(xiàn)柜,通過(guò)并網(wǎng)柜并入原有10KV六橋線(xiàn)不合理波動。項(xiàng)目采用Acrel-1000DP光伏監(jiān)控平臺(tái)。監(jiān)控平臺(tái)具有對(duì)全站數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)觀測(cè)大幅拓展、事故告警提示等功能助力各業。

圖2 項(xiàng)目電站編號(hào)圖

3.                      技術(shù)方案

本項(xiàng)目規(guī)模約為4.08MWp，利用高速公路沿線(xiàn)空地建設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)重要工具，關(guān)鍵設(shè)備光伏組件將進一步、逆變器、變壓器等采用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品提供有力支撐。分布式光伏系統(tǒng)所發(fā)電量采用全額上網(wǎng)實際需求。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，就地升壓至10KV發展成就，經(jīng)開(kāi)關(guān)柜通過(guò)1回出線(xiàn)接入至一次倉(cāng)10KV并網(wǎng)柜母線(xiàn)性能，并網(wǎng)柜傳輸光伏發(fā)電至柱上開(kāi)關(guān)進(jìn)行并網(wǎng)。本工程規(guī)劃擬建裝機(jī)容量為4.896MWp優勢，交流側(cè)容量為4.08MW設計，按照光伏電站使用壽命25年進(jìn)行計(jì)算得到，本項(xiàng)目平均每年發(fā)電容量為559.41KWh品率，25年總共發(fā)電量為13985.27KWh善謀新篇，計(jì)劃投產(chǎn)時(shí)間2025年，擬采用“全額上網(wǎng)"模式高質量發展。

4.1升壓變壓器及高低壓配電設(shè)備

本項(xiàng)目配備一臺(tái)三相交流1000KVA的干式變壓器資源配置、一臺(tái)三相交流800KVA的干式變壓器、一臺(tái)三相交流500KVA的干式變壓器共享、一臺(tái)三相交流630KVA的干式變壓器高端化、五臺(tái)三相交流630KVA的干式變壓器全面展示。額定電壓10.5±2×2.5%/0.8kV姿勢，接線(xiàn)組別為 Dy11。交流頻率為50Hz,可以戶(hù)外使用，能效等級(jí)滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)范要求重要平臺。

圖3 新建光伏一次圖

4.2繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置

本光伏電站內(nèi)主要電氣設(shè)備采用微機(jī)保護(hù)相互融合，以滿(mǎn)足信息上送。元件保護(hù)按照《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》（GB14285－2006）配置生動。

1）防孤島檢測(cè)

分布式電源應(yīng)具備快速監(jiān)測(cè)孤島且立即斷開(kāi)與電網(wǎng)連接的能力提單產，防孤島保護(hù)動(dòng)作時(shí)間不大于2S,其防孤島保護(hù)應(yīng)與配電網(wǎng)側(cè)線(xiàn)路重合閘和安全自動(dòng)裝置動(dòng)作時(shí)間相配合。在本光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)裝設(shè)防孤島保護(hù)裝置綠色化，防止產(chǎn)生非計(jì)劃性孤島設計。

2）       并網(wǎng)線(xiàn)路繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝

分布式光伏項(xiàng)目線(xiàn)路發(fā)生短路故障時(shí)，線(xiàn)路保護(hù)應(yīng)快速動(dòng)作至關重要，瞬時(shí)跳開(kāi)相應(yīng)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器主動性，滿(mǎn)足全線(xiàn)故障快速可靠切除故障的要求。安裝光伏發(fā)電項(xiàng)目的用戶(hù)變電站10kV母線(xiàn)應(yīng)配置故障解列裝置改進措施，實(shí)現(xiàn)頻率電壓異常緊急控制功能範圍，跳開(kāi)相應(yīng)斷路器（專(zhuān)用開(kāi)關(guān)）。

3）       電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置

根據(jù)Q/GDW10651—2015《電能質(zhì)量評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》的相關(guān)要求發展的關鍵；通過(guò)10(6)kV～35kV電壓等級(jí)并網(wǎng)的變流器類(lèi)型電源應(yīng)在公共連接點(diǎn)裝設(shè)滿(mǎn)足GB/T19862要求的電能質(zhì)量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，以滿(mǎn)足接入福建電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)子站通信機(jī)的接入規(guī)范，對(duì)電壓有所應、頻率道路、諧 波、功率因數(shù)等電能質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)高產，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)至少保存一年註入新的動力。

光伏電站應(yīng)滿(mǎn)足《國(guó)網(wǎng)湖北電力做好中低壓分布式電源接入系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)服務(wù)指導(dǎo)意見(jiàn)》有關(guān)電能質(zhì)量要求的規(guī)定，當(dāng)接入配電網(wǎng)的分布式電源導(dǎo)致公共連接點(diǎn) 電能質(zhì)量不滿(mǎn)足相關(guān)要求時(shí)帶動產業發展，運(yùn)營(yíng)管理方應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)采取改善電能質(zhì)量措施工藝技術，未采取治理措施或采取改善措施后電能質(zhì)量仍無(wú)法滿(mǎn)足要求時(shí)，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)采取斷開(kāi)該分布式電源管控措施具有重要意義，直至電能質(zhì)量滿(mǎn)足要求時(shí)方可重新并網(wǎng)前景。

通過(guò)10KV電壓等級(jí)并網(wǎng)的分布式電源，應(yīng)具備低電壓穿越能力和高電壓穿越能力勃勃生機，高低 電壓穿越的考核曲線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范要求進一步。

通過(guò)10(6)kV～35kV電壓等級(jí)并網(wǎng)的分布式電源，應(yīng)在并網(wǎng)運(yùn)行后6個(gè)月內(nèi)向縣供電公司提供運(yùn)行特性檢測(cè)報(bào)告多種，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)符合Q/GDW10651—2015《電能質(zhì)量評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》的相  關(guān)要求發行速度。分布式電源接入電網(wǎng)的檢測(cè)點(diǎn)為電源并網(wǎng)點(diǎn)，應(yīng)由具有相應(yīng)資質(zhì)的單位或部門(mén)進(jìn)行檢測(cè)強大的功能，并在檢測(cè)前將檢測(cè)方案報(bào)縣供電公司調(diào)控中心備案積極拓展新的領域。

在新(擴(kuò))建諧波源用戶(hù)投運(yùn)后充分發揮，縣供電公司營(yíng)銷(xiāo)部組織對(duì)用戶(hù)諧波進(jìn)行測(cè)試。如發(fā)現(xiàn)評(píng)估不超標(biāo)而實(shí)測(cè)超標(biāo)的用戶(hù)應用，縣供電公司營(yíng)銷(xiāo)部應(yīng)對(duì)該用戶(hù)下發(fā)諧波整改通知解決方案，及時(shí)落實(shí)用戶(hù)諧波治理措施。

4）       AGC/AVC裝置

根據(jù)南網(wǎng)調(diào)度部門(mén)的設(shè)計(jì)要求分布式光伏項(xiàng)目對(duì)接入南網(wǎng)需要滿(mǎn)足《光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定（GB/T 29319-2024）》成就。配置AGC/AVC裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器有功功率和無(wú)功功率進(jìn)行調(diào)節(jié)初步建立，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)所要求的“四可(可觀、可測(cè)相對開放、可控重要方式、可調(diào)）"。

5）       態(tài)勢(shì)感知裝置

根據(jù)《南方電網(wǎng)分布式新能源并網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全防拍方案》（辦總調(diào)（2022）7號(hào)附件1）分布式新能源場(chǎng)站配置配網(wǎng)安全防護(hù)裝置相貫通，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全威脅的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與審計(jì)幅度，上送電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)。配置態(tài)勢(shì)感知裝置能夠及時(shí)的監(jiān)測(cè)出潛在風(fēng)險(xiǎn)效高性，在遭遇風(fēng)險(xiǎn)攻擊時(shí)能夠及時(shí)發(fā)出告警各有優勢。

圖4 態(tài)勢(shì)感知配置圖

4.                      系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本項(xiàng)目光伏電站配置一套綜合自動(dòng)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)重要的作用、控制資料、通信、測(cè)量等功能重要的意義，可實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)集成、開(kāi)關(guān)站的全功能綜合自動(dòng)化管理。本項(xiàng)目逆變器關註度、高低壓設(shè)備等狀態(tài)信號(hào)均接入本監(jiān)控系統(tǒng)首要任務。

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，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為開(kāi)放式分層新型儲能、分布式結(jié)構(gòu)深入實施。

監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)與就地層相連,就地層按照不同的功能、系統(tǒng)劃分不同需求，以相對(duì)獨(dú)立的方式分散在逆變器區(qū)域或箱變中業務指導，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(cè)發展空間。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)工作站GPRS公網(wǎng)與欽州市電力公司實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊創造性。

站控層由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的服務(wù)器、操作員站就此掀開、遠(yuǎn)動(dòng)站等組成能力，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)備等功能總之，形成全站監(jiān)控長足發展、管理中心好宣講，并具備與遠(yuǎn)方控制中心通信的接口。

就地層設(shè)備由智能測(cè)控單元保障性、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通訊單元、逆變器數(shù)據(jù)采集單元信息化技術、多功能電能表等構(gòu)成領先水平，主要電氣設(shè)備包括逆變器、箱變責任製、并網(wǎng)開(kāi)關(guān)效率。它直接采集處理現(xiàn)場(chǎng)的原始數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給站控層監(jiān)控主站雙重提升，同時(shí)接收站控層發(fā)來(lái)的控制操作命令增強，經(jīng)過(guò)有效性判斷、閉鎖檢測(cè)結果、同步檢測(cè)等戰略布局，最后對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作控制。

站控層與就地層之間的通訊網(wǎng)絡(luò)采用GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)規則製定。

每個(gè)光伏發(fā)電單元配帶無(wú)線(xiàn)發(fā)射功能的數(shù)據(jù)采集裝置講道理，采集每組光伏組件數(shù)據(jù)，逆變器參數(shù)實際需求，測(cè)控裝置配套設備、智能計(jì)量表計(jì)的數(shù)據(jù)，打包后通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)視性能。

圖5 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)功能

4.1.                      實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好建議，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線(xiàn)路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓設計、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息善謀新篇，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器對外開放、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合組建、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障用的舒心、告警等信號(hào)。同時(shí)可以設(shè)計(jì)整體界面深入交流研討，供用戶(hù)選擇對(duì)應(yīng)配電房對(duì)應(yīng)光伏組件或高壓部分進(jìn)行查看模式。

圖6 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主界面功能圖

4.2.                      電能質(zhì)量監(jiān)視

在電能質(zhì)量監(jiān)控圖中，可以直接查看電流電壓總有效值集聚效應、電壓波動(dòng)貢獻、電壓總畸變廣泛應用、正反向有功電能、有功持續、無(wú)功功率等電能質(zhì)量信息情況。可以根據(jù)這些信息監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)電能的質(zhì)量高品質，及時(shí)的做出應(yīng)對(duì)方案等多個領域。

圖7 電能質(zhì)量監(jiān)視界面圖面功能圖

4.3.                      實(shí)時(shí)曲線(xiàn)監(jiān)測(cè)

在實(shí)時(shí)曲線(xiàn)監(jiān)測(cè)界面中，用戶(hù)可以根據(jù)需求直接選擇所想要查看的數(shù)據(jù)統籌，選擇后可在界面中實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)的變化哪些領域，方便用戶(hù)分析數(shù)據(jù)的變化情況，目前實(shí)時(shí)曲線(xiàn)支持至多四條曲線(xiàn)同時(shí)變化顯示產品和服務。

圖8 實(shí)時(shí)曲線(xiàn)監(jiān)測(cè)功能圖

4.4.                      實(shí)時(shí)報(bào)表監(jiān)測(cè)

在實(shí)時(shí)報(bào)表監(jiān)測(cè)界面中像一棵樹，用戶(hù)可以根據(jù)需求直接選擇所想要查看數(shù)據(jù)的設(shè)備，能查詢(xún)各回路或設(shè)備實(shí)時(shí)的運(yùn)行參數(shù)不斷創新，報(bào)表中顯示的電參量信息應(yīng)包括：各相電流高效利用、三相電壓、總功率因數(shù)求得平衡、總有功功率無障礙、總無(wú)功功率、電能宣講活動，遙信量等高產。遙測(cè)量包括實(shí)時(shí)值（處于不同狀態(tài)時(shí)應(yīng)給以不同顏色區(qū)分）、測(cè)點(diǎn)狀態(tài)（越限快速融入、置入帶動產業發展、通信異常等）及其發(fā)生時(shí)間、日平均值等發揮作用。遙信量包括實(shí)時(shí)值（處于不同狀態(tài)時(shí)應(yīng)給以不同顏色區(qū)分）、測(cè)點(diǎn)狀態(tài)（置入、通信異常等）十分落實、日變位次數(shù)等規模，報(bào)表可以導(dǎo)出和打印。

圖9 實(shí)時(shí)報(bào)表監(jiān)測(cè)功能圖

5.                      結(jié)語(yǔ)

太陽(yáng)能光伏發(fā)電市場(chǎng)規(guī)模在過(guò)去紀(jì)念里持續(xù)擴(kuò)大作用，這主要是由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本不斷下降和政府的支持[3]本項(xiàng)目積極響應(yīng)了國(guó)家的號(hào)召，大力發(fā)展高速公路陸域光伏建設(shè)，在發(fā)展的同時(shí)需要符合當(dāng)?shù)毓╇娋謱?duì)電力安全的要求銘記囑托。因此分布式光伏并網(wǎng)過(guò)程中需要使用到一套安全可靠的分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)解決方案事關全面，我司的電力監(jiān)控系統(tǒng)方案能夠?yàn)橛脩?hù)、電網(wǎng)助力分布式光伏高比例有序并網(wǎng)製造業，強(qiáng)化分布式光伏的統(tǒng)一管控發展目標奮鬥，具有能夠推動(dòng)分布式光伏和大電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行自動化裝置，搭建數(shù)據(jù)透明、調(diào)控便捷規劃、能源互動(dòng)的新型分布式新能源調(diào)度管理的體系關規定。

參考文獻(xiàn)

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