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關(guān)于光伏監(jiān)控系統(tǒng)在光伏電站運(yùn)營(yíng)中的作用及發(fā)展

更新時(shí)間:2023-10-12點(diǎn)擊次數(shù):1242次
關(guān)于光伏監(jiān)控系統(tǒng)在光伏電站運(yùn)營(yíng)中的作用及發(fā)展

任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:光伏電站,具體來(lái)說(shuō)便是相連于電網(wǎng)并將電力輸送給電網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng),是我國(guó)重點(diǎn)和全力發(fā)展的綠色能源項(xiàng)目。其中,監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)的接入,屬于光伏電站應(yīng)用中的重要部分。對(duì)于光伏區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的探究,可以使光伏電站接入自動(dòng)化系統(tǒng)有相應(yīng)的提升,進(jìn)而強(qiáng)化電站的運(yùn)行效率和運(yùn)維效率,進(jìn)一步降低運(yùn)維成本。

關(guān)鍵詞:光伏監(jiān)控系統(tǒng);光伏電站運(yùn)營(yíng);作用發(fā)展

一、光伏區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)概述

光伏電站,如圖一所示。監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器屬于光伏區(qū)逆變器、匯流箱、箱逆變一體機(jī)等各類(lèi)電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)管理中心,并且也是光伏區(qū)數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵的人機(jī)對(duì)話界面,可以顯示設(shè)備圖形和相關(guān)信息報(bào)表、記錄時(shí)間順序、顯示故障報(bào)警狀態(tài)、查詢(xún)參數(shù)、操作控制命令解釋以及下達(dá)等等。運(yùn)維人員借助監(jiān)控主機(jī)便可以針對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和操作控制,并將系統(tǒng)的維護(hù)管理、修改、軟件系統(tǒng)診斷等工作同時(shí)完成。針對(duì)光伏區(qū)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施的維護(hù)工作,只可以在監(jiān)控主機(jī)上開(kāi)展,登陸保護(hù)有非常強(qiáng)的安全性。

在光伏電站接入自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控后臺(tái)當(dāng)中,應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式為開(kāi)放式以及分層分布式,系統(tǒng)縱向包括站控層和間隔層。間隔層對(duì)電氣單元當(dāng)中設(shè)置的測(cè)控單元進(jìn)行了使用,但站控層對(duì)功能分布結(jié)構(gòu)進(jìn)行使用,兩層彼此之間的結(jié)構(gòu)為單以太網(wǎng)。通信線纜,一般情況下,都會(huì)利用RS485屏蔽雙絞線帶鎧光纜,可以對(duì)速率的增加給予保障,并使其有更理想的可靠性。有些項(xiàng)目為了將施工以及材料成本節(jié)約,會(huì)利用LET的通信方式。

(一)間隔層

間隔層需要將升壓站設(shè)備的控制監(jiān)視工作完成,每一個(gè)測(cè)控單元都可以針對(duì)相應(yīng)的設(shè)備實(shí)時(shí)采集以及控制工作。間隔層的所有設(shè)備測(cè)控單元,都需要對(duì)相應(yīng)的人機(jī)接口設(shè)備進(jìn)行設(shè)置,如有必要會(huì)自行將就地監(jiān)控功能完成。每個(gè)間隔設(shè)備都是獨(dú)立性的,光伏場(chǎng)區(qū)間隔層測(cè)控單元會(huì)對(duì)一個(gè)光伏集中監(jiān)控單元進(jìn)行配置。

(二)站控層

通常根據(jù)用戶(hù)要求,會(huì)對(duì)以下設(shè)備進(jìn)行配置:1、需要對(duì)兩臺(tái)控制主機(jī)進(jìn)行配置,共兩套,并且要配置冗余。兩臺(tái)配置可以對(duì)分電站測(cè)數(shù)據(jù)以及光伏數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)分,進(jìn)而使數(shù)據(jù)不會(huì)互相打擾;2、配置兩套打印機(jī),一套為A3,另一套為A4,可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行信息實(shí)時(shí)打印,使人工操作效率有所提升。

(三)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

為了對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信需求給予滿(mǎn)足,要結(jié)合需求對(duì)具體的傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換設(shè)備進(jìn)行配置,例如:傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換設(shè)備、接口熔接設(shè)備等等。

二、光伏區(qū)域后臺(tái)系統(tǒng)的功能

1、設(shè)備數(shù)據(jù)采集以及處理。光伏區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)針對(duì)光伏區(qū)逆變器、直流匯流箱箱、箱逆變一體機(jī)的遙測(cè)信號(hào),報(bào)警以及遙信信號(hào)實(shí)時(shí)采集,可以對(duì)逆變器穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)給予保障。其中,可以針對(duì)電站設(shè)備的所有運(yùn)行情況開(kāi)展集中監(jiān)控,實(shí)施故障以及專(zhuān)家診斷等,使故障分析的準(zhǔn)確性提升,并使處理故障的時(shí)間縮短,進(jìn)而使設(shè)備檢修質(zhì)量和相應(yīng)的生產(chǎn)安全性有所提升。借助統(tǒng)一管理和指揮生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)工作,可以?xún)?yōu)化配置備品配件等相關(guān)資源,使其得到規(guī)范性管理。2、構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,并且可以對(duì)運(yùn)行報(bào)表進(jìn)行保存。3、可開(kāi)展控制以及調(diào)節(jié)。例如針對(duì)站內(nèi)設(shè)備實(shí)施控制以及功能調(diào)節(jié)。4、可以防止誤閉鎖的操作。5、可以完成數(shù)據(jù)之間的通信。6、可針對(duì)系統(tǒng)實(shí)施診斷。7、可完成時(shí)鐘對(duì)時(shí)工作。8、可以報(bào)文并開(kāi)展記錄以及分析工作。9、具有語(yǔ)音報(bào)警功能。10、仿真培訓(xùn)并開(kāi)發(fā)軟件。11、具有自恢復(fù)功能。

三、光伏區(qū)設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)視的作用

其一,實(shí)時(shí)對(duì)光伏區(qū)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,可以使運(yùn)維管理模式提升。1、主動(dòng)性。對(duì)主動(dòng)型的應(yīng)用,是一種預(yù)防維護(hù)性措施,使運(yùn)維計(jì)劃有較強(qiáng)的前瞻性以及預(yù)防性,進(jìn)而針對(duì)工作開(kāi)展實(shí)時(shí)追蹤。2、持續(xù)性。針對(duì)設(shè)備開(kāi)展精細(xì)化管理,持續(xù)化以及科學(xué)化管。3、精細(xì)型。將運(yùn)維流程實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,對(duì)運(yùn)維管理平臺(tái)的完整構(gòu)建,可以使運(yùn)維定位以及管理更加準(zhǔn)確。其二,針對(duì)專(zhuān)家資源開(kāi)展集中配置,會(huì)將管理效率進(jìn)一步提升。其三,相同種類(lèi)的設(shè)備,在不同區(qū)域中可實(shí)現(xiàn)調(diào)度統(tǒng)一,使庫(kù)存風(fēng)險(xiǎn)有所降低。其四,統(tǒng)一推廣故障處理經(jīng)驗(yàn),可以使運(yùn)維效率有相應(yīng)的提升。

四、發(fā)展趨勢(shì)分析

1、由之前的粗放式分散管理向智能集中化管理進(jìn)行轉(zhuǎn)變。其一,針對(duì)不同區(qū)域的電站實(shí)施統(tǒng)一管理;其二,集中配置專(zhuān)家資源,可以使管理效率提升。相同種類(lèi)的設(shè)備在不同區(qū)域可以完成調(diào)度的統(tǒng)一性,并使庫(kù)存風(fēng)險(xiǎn)有所降低,統(tǒng)一推廣故障處理經(jīng)驗(yàn),可以使運(yùn)維效率有相應(yīng)的提升。2、單個(gè)電站運(yùn)營(yíng)商管理,如果有非常大的規(guī)模,那么要有非常高的精細(xì)化管理程度。在未來(lái),需要完善的精細(xì)化管理包括:其一,分類(lèi)數(shù)據(jù)力度,例如:逆變器級(jí)、組串級(jí)電流、組串級(jí)電壓電流以及組件級(jí)別;其二,分類(lèi)數(shù)據(jù)類(lèi)型以及數(shù)據(jù)量,其中包括逆變器的運(yùn)行情況以及告警、環(huán)境數(shù)據(jù)、電站和各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、設(shè)備的健康數(shù)據(jù)等等;其三,逐步將大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)當(dāng)中的各項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行融合,之前一體化的平臺(tái)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇髷?shù)據(jù)分析平臺(tái),可以使用戶(hù)整體工作將管理電站作為核心內(nèi)容,融合多業(yè)務(wù)系統(tǒng),共享業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息,還可以對(duì)關(guān)鍵信息安全要求給予滿(mǎn)足。

五、安科瑞分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)介紹

5.1概述

AcrelCloud-1200分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)通過(guò)監(jiān)測(cè)光伏站點(diǎn)的逆變器設(shè)備,氣象設(shè)備以及攝像頭設(shè)備、幫助用戶(hù)管理分散在各地的光伏站點(diǎn)。主要功能包括:站點(diǎn)監(jiān)測(cè),逆變器監(jiān)測(cè),發(fā)電統(tǒng)計(jì),逆變器一次圖,操作日志,告警信息,環(huán)境監(jiān)測(cè),設(shè)備檔案,運(yùn)維管理,角色管理。用戶(hù)可通過(guò)WEB端以及APP端訪問(wèn)平臺(tái),及時(shí)掌握光伏發(fā)電效率和發(fā)電收益。

5.2應(yīng)用場(chǎng)所

目前我國(guó)的兩種分布式應(yīng)用場(chǎng)景分別是:廣大農(nóng)村屋頂?shù)膽?hù)用光伏和工商業(yè)企業(yè)屋頂光伏,這兩類(lèi)分布式光伏電站今年都發(fā)展迅速。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計(jì)量?jī)x表,通過(guò)網(wǎng)關(guān)將采集的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器,并將數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)管理。用戶(hù)可以通過(guò)PC訪問(wèn)平臺(tái),及時(shí)獲取分布式光伏電站的運(yùn)行情況以及各逆變器運(yùn)行狀況。平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)如圖所示。

5.4系統(tǒng)功能

AcrelCloud-1200分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)軟件采用B/S架構(gòu),任何具備權(quán)限的用戶(hù)都可以通過(guò)WEB瀏覽器根據(jù)權(quán)限范圍監(jiān)視分布在區(qū)域內(nèi)各建筑的光伏電站的運(yùn)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(wǎng)、當(dāng)前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息)。

5.4.1光伏發(fā)電

5.4.1.1綜合看板

●顯示所有光伏電站的數(shù)量,裝機(jī)容量,實(shí)時(shí)發(fā)電功率。

●累計(jì)日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。

●累計(jì)社會(huì)效益。

●柱狀圖展示月發(fā)電量

5.4.1.2電站狀態(tài)

●電站狀態(tài)展示當(dāng)前光伏電站發(fā)電功率,補(bǔ)貼電價(jià),峰值功率等基本參數(shù)。

●統(tǒng)計(jì)當(dāng)前光伏電站的日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。

●攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,并且接入輻照度、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)量及基本參數(shù)。

5.4.1.3逆變器狀態(tài)

●逆變器基本參數(shù)顯示。

●日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益顯示。

●通過(guò)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(xún)。

●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數(shù)查詢(xún)。

5.4.1.4電站發(fā)電統(tǒng)計(jì)

●展示所選電站的時(shí)、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

5.4.1.5逆變器發(fā)電統(tǒng)計(jì)

●展示所選逆變器的時(shí)、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表

5.4.1.6配電圖

●實(shí)時(shí)展示逆變器交、直流側(cè)的數(shù)據(jù)。

●展示當(dāng)前逆變器接入組件數(shù)量。

●展示當(dāng)前輻照度、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)。

●展示逆變器型號(hào)及廠商。

5.4.1.7逆變器曲線分析

●展示交、直流側(cè)電壓、功率、輻照度、溫度曲線。

5.4.2事件記錄

●操作日志:用戶(hù)登錄情況查詢(xún)

●短信日志:查詢(xún)短信推送時(shí)間、內(nèi)容、發(fā)送結(jié)果、回復(fù)等。

●平臺(tái)運(yùn)行日志:查看儀表、網(wǎng)關(guān)離線狀況。

●報(bào)警信息:將報(bào)警分進(jìn)行分級(jí)處理,記錄報(bào)警內(nèi)容,發(fā)生時(shí)間以及確認(rèn)狀態(tài)。

5.4.3運(yùn)行環(huán)境

●視頻監(jiān)控:通過(guò)安裝在現(xiàn)場(chǎng)的視頻攝像頭,可以實(shí)時(shí)監(jiān)視光伏站運(yùn)行情況。對(duì)于有硬件條件的攝像頭,還支持錄像回放以及云臺(tái)監(jiān)控功能。

5.5系統(tǒng)硬件裝置

5.5.1交流220V并網(wǎng)

交流220V并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)多用于居民屋頂光伏發(fā)電,裝機(jī)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(wǎng)模式,這種類(lèi)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。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(lái)說(shuō),通過(guò)云平臺(tái)來(lái)管理此類(lèi)光伏電站非常有必要,安科瑞在這類(lèi)光伏電站提供的解決方案包括以下方面:

名稱(chēng)

圖片

型號(hào)

功能

應(yīng)用

光伏運(yùn)維云平臺(tái)

AcrelCloud-1200

監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報(bào)表、設(shè)備信息、故障報(bào)警、氣象數(shù)據(jù)等

應(yīng)用于單臺(tái)逆變器數(shù)據(jù)采集和上傳云平臺(tái)

智能網(wǎng)關(guān)

ad8adebf6ea0e55895b95850a20cfc8

ANet-1E1S1-4G

嵌入式linux系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)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(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議

防逆流裝置

(選用)

8410f34420207417a624f9e5eee99bc

ACR10R-D10TE

防止光伏系統(tǒng)向電網(wǎng)輸送功率,用于單相光伏發(fā)電系統(tǒng)

戶(hù)用逆變器

逆變器推薦:

華為戶(hù)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

5.5.2交流380V并網(wǎng)

根據(jù)國(guó)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采用多點(diǎn)380V并網(wǎng),以當(dāng)?shù)仉娏Σ块T(mén)的審批意見(jiàn)為準(zhǔn)。這類(lèi)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(hù)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/T448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(mǎn)足國(guó)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)安裝采集設(shè)備,接入用電信息采集系統(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(guò)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(mén)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(lèi)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(guò)云平臺(tái)采用光伏發(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(lèi)光伏電站提供的解決方案包括以下方面:

名稱(chēng)

圖片

型號(hào)

功能

應(yīng)用

光伏運(yùn)維云平臺(tái)

AcrelCloud-1200

監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報(bào)表、設(shè)備信息、故障報(bào)警、氣象數(shù)據(jù)等

應(yīng)用于多臺(tái)逆變器、計(jì)量?jī)x表及氣象數(shù)據(jù)采集和上傳云平臺(tái)

智能網(wǎng)關(guān)

ad8adebf6ea0e55895b95850a20cfc8

ANet-1E2S1-4G

嵌入式linux系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)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(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

9c32608d0b1c898983c9d33d417e758

APView500

電網(wǎng)頻率,電壓、電流有效值,有功功率、無(wú)功功率、視在功率及功率因數(shù),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(shù)、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(dòng)、閃變。可輸入57.7V/100V或220V/380V。

靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償

40d9cb336dd5ec017a7299d05a362c0

ANSVG100-400

光伏并網(wǎng)時(shí)主要提供有功功率,這樣市電側(cè)有功減少,而無(wú)功不變,這樣會(huì)導(dǎo)致功率因數(shù)降低,通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償裝置可以提高系統(tǒng)功率因數(shù)。

防逆流裝置

ACR10R-D10TE4

防止光伏系統(tǒng)向電網(wǎng)輸送功率,用于三相光伏發(fā)電系統(tǒng)

直流電表

DJSF1352

DJSF1352

電壓輸入DC750V,電流輸入DC300A/75mV,在分布式光伏項(xiàng)目中適用于儲(chǔ)能回路等直流信號(hào)設(shè)備電量測(cè)量和電能計(jì)量使用

DJSF1352RN

圖片

PZ96L-DE

逆變器

逆變器推薦:

陽(yáng)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

5.5.310kV或35kV并網(wǎng)

根據(jù)《國(guó)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(guó)發(fā)新能〔2019〕49號(hào)),對(duì)于需要國(guó)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(mǎn)足單點(diǎn)并網(wǎng)裝機(jī)容量小于6兆瓦且為非戶(hù)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(guò)內(nèi)部多點(diǎn)接入配電系統(tǒng)。

此類(lèi)分布式光伏裝機(jī)容量一般比較大,需要通過(guò)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(mén)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(guò)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),最后經(jīng)過(guò)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,主要如下表:

名稱(chēng)

圖片

型號(hào)

功能

應(yīng)用

光伏運(yùn)維云平臺(tái)

AcrelCloud-1200

監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報(bào)表、設(shè)備信息、故障報(bào)警、氣象數(shù)據(jù)等

應(yīng)用于6MW以下光伏變電站

電力監(jiān)控系統(tǒng)

Acrel-2000

電力監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏發(fā)電站。測(cè)、。信、???、異常報(bào)警、故障記錄和分析等功能,接收調(diào)度系統(tǒng)指令對(duì)光伏電站進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。

并網(wǎng)柜

并網(wǎng)柜_副本

AZG光伏并網(wǎng)柜

容量涵蓋范圍廣,可涵蓋2000A以下用戶(hù)并網(wǎng)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(duì)光伏系統(tǒng)進(jìn)行失壓,欠壓保護(hù),及自動(dòng)合閘功能;

可預(yù)留獨(dú)立鉛封計(jì)量室,光伏發(fā)電一目了然;

可根據(jù)客戶(hù)需求配用國(guó)內(nèi)外知ming品牌廠家元件;

可選配電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的各電參量,并與后臺(tái)聯(lián)機(jī)通訊,實(shí)現(xiàn)智能化管理;

可選配防孤保護(hù)及逆功率保護(hù)功能;

具有RS485通訊接口,使用ModBus-RTU通訊協(xié)議

匯流箱

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APV光伏匯流箱

防護(hù)等級(jí)為IP65,滿(mǎn)足室內(nèi)外安裝要求;

采用霍爾傳感器,隔離測(cè)量,16路輸入;

耐壓DC1kV,熔斷電流可選擇;

可選電壓測(cè)量功能,測(cè)量電壓DC1kV;

具有RS485通訊接口,ModBus-RTU通訊協(xié)議;

可根據(jù)客戶(hù)需求配用國(guó)內(nèi)外知ming品牌廠家的光伏專(zhuān)用直流斷路器,光伏專(zhuān)用直流熔斷器、防雷保護(hù)器等元件。

智能網(wǎng)關(guān)

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ANet-1E2S1-4G

嵌入式linux系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)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(rèn)證等安全需求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協(xié)議,支持和調(diào)度系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通訊。

微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置

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AM5SE

適用于35kV和10kV電壓等級(jí)的線路保護(hù)測(cè)控、變壓器差動(dòng)、后備保護(hù)測(cè)控等功能

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

9c32608d0b1c898983c9d33d417e758

APView500

電網(wǎng)頻率,電壓、電流有效值,有功功率、無(wú)功功率、視在功率及功率因數(shù),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(shù)、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(dòng)、閃變。可輸入57.7V/100V或220V/380V。

弧光保護(hù)裝置

6b3c5605551937430ca624767972ac2

ARB5

集保護(hù)、測(cè)量、控制、監(jiān)測(cè)、通訊、故障錄波、事件記錄等多種功能于一體,準(zhǔn)確實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)弧光信號(hào),保護(hù)電流,適用于中低壓等級(jí)電網(wǎng)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,20A,穿孔方式接入,安裝方便,安全性高

帶3路開(kāi)關(guān)量狀態(tài)監(jiān)測(cè),可以對(duì)匯流箱內(nèi)的防雷器、斷路器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控

具有內(nèi)部測(cè)溫功能,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱內(nèi)溫度,保證電氣安全

具有DC1500V母線電壓測(cè)量功能

具備RS485接口,Modbus-RTU協(xié)議,將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)系統(tǒng)

直流電表

DJSF1352

DJSF1352

電壓輸入DC750V,電流輸入DC300A/75mV,在分布式光伏項(xiàng)目中適用于儲(chǔ)能回路等直流信號(hào)設(shè)備電量測(cè)量和電能計(jì)量使用

DJSF1352RN

圖片

PZ96L-DE

多功能電表

APM800

各電壓等級(jí)全電氣參數(shù)測(cè)量、計(jì)量和狀態(tài)量采集

逆變器

逆變器推薦:

陽(yáng)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

推薦通訊方式RS485

六、結(jié)語(yǔ)

總之,針對(duì)光伏電站光伏區(qū)信息接入研究的深入開(kāi)展,效果和意義非常突出。因?yàn)楣夥娬緦儆趪?guó)家重點(diǎn)以及全力開(kāi)發(fā)的綠色能源項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)光伏區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)在光伏電站運(yùn)營(yíng)的應(yīng)用,可以將電站運(yùn)行的管理效率的提升,強(qiáng)化生產(chǎn)運(yùn)行管理水平,進(jìn)而使生產(chǎn)運(yùn)行以及相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)成本有所降低。

【參考文獻(xiàn)】

  1. 雷鵬.研究光伏區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)在光伏電站運(yùn)營(yíng)中的作用及發(fā)展趨勢(shì)[J].新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)建設(shè)與研究,2020.46.074

  2. 徐艷華.光伏區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)在光伏電站運(yùn)營(yíng)中的作用及發(fā)展趨勢(shì)[J].設(shè)備管理與維修,2020(22):120-122

  3. 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版

  4. 分布式光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案.2021.09版

作者簡(jiǎn)介:

任運(yùn)業(yè),男,安科瑞電氣股份有限公司,主要從事智能電網(wǎng)供配電相關(guān)的研究和應(yīng)用。


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