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您的位置：網(wǎng)站首頁 > 技術(shù)文章 > 淺論分布式光伏運維平臺在公益場館屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用分析 劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 214405
摘要：2021年9月，國家發(fā)改委印發(fā)烷善能源消費強度和總量雙控制度方案》，提出鼓勵可再生能源的使用，支持可再生能源發(fā)展。在這樣的政策推動下，光伏發(fā)電市場無疑將迎來高質(zhì)量發(fā)展的新機遇?，F(xiàn)結(jié)合山東博物館光伏電站日常管理的工作經(jīng)驗以及其他項目的調(diào)研情況，剖析電站運維過程中的幾點突出問題并給予解決建議，希望能提升電站運營質(zhì)量，推動我國太陽能發(fā)電事業(yè)健康發(fā)展。
關(guān)鍵詞：文化公益場館；分布式光伏；并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；運維管理
0、引言
2021年9月，國家發(fā)改委印發(fā)了《完善能源消費強度和總量雙控制度方案》，提出到2035年，能源資源優(yōu)化配置、節(jié)約制度將更加成熟和定型?！渡綎|省能源發(fā)展“十四五"規(guī)劃》明確提出，“十四五"期間，山東省將實施可再生能源倍增行動，推進工業(yè)廠房、商業(yè)樓宇、公共建筑、居民住宅等屋頂光伏建設(shè)，優(yōu)先發(fā)展“自發(fā)自用"分布式光伏。在這樣的政策推動下，光伏發(fā)電市場將迎來高質(zhì)量發(fā)展的新機遇。
山東博物館太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)位于博物館頂層，實施區(qū)域面積約7000m2，光伏矩陣采用標(biāo)準(zhǔn)功率為180Wp的多晶硅光伏組件，共計39組2500塊，總裝機容量429kWp。項目于2010年7月建成投入使用，截至目前已持續(xù)運行11年。結(jié)合電站日常管理的工作經(jīng)驗以及其他項目的調(diào)研情況，本文將探討光伏電站日常運維過程中需要注意的幾點問題，為完善文化公益場館光伏發(fā)電運營體系助力。
1、并網(wǎng)光伏電站運維過程中的突出問題
1.1設(shè)計缺乏統(tǒng)籌性、前瞻性
在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)有水平的基礎(chǔ)上，設(shè)計時應(yīng)綜合考慮方案實施的實際條件，如硬件設(shè)施、工作環(huán)境等，以發(fā)展的眼光規(guī)劃電站建設(shè)，既方便日常維護管理，又具備接駁未來先進技術(shù)的能力。在山東博物館逆變器工作的11年內(nèi)，除日常維護外，機房內(nèi)的設(shè)備工作正常，室外則已大修兩次。事實證明，逆變器根據(jù)太陽能電池板的單元劃分散布在場區(qū)內(nèi)，位置設(shè)計不合理將給人員日常巡檢帶來不便；室外環(huán)境惡劣，風(fēng)沙、灰塵、水汽等容易進入逆變器，如不采取防護措施，容易引發(fā)內(nèi)部電路故障；設(shè)備選型更換不匹配、不兼容，會影響系統(tǒng)發(fā)電效率，給電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定運行帶來隱患。
1.2生產(chǎn)和技術(shù)服務(wù)水平參差不齊
現(xiàn)階段，我國太陽能光伏發(fā)電已經(jīng)步入商業(yè)化應(yīng)用階段。光伏產(chǎn)品生產(chǎn)方面，市場供應(yīng)商良莠不齊，產(chǎn)品質(zhì)量波動大；技術(shù)服務(wù)方面，運維單位綜合實力薄弱，人員的技能水平參差不齊，最終導(dǎo)致光伏電站在運維管理中暴露出各種各樣的問題。光伏電站建設(shè)初期，方案設(shè)計疏忽、設(shè)備質(zhì)量缺陷、施工質(zhì)量差等問題給電站的后期運維帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)；日常管理中，電站工程師對于光伏產(chǎn)業(yè)了解不細致，職業(yè)素養(yǎng)低下，實操經(jīng)驗匱乏，電站時常因操作不當(dāng)而引發(fā)技術(shù)故障，或者因監(jiān)測不到位而無法準(zhǔn)確判斷并消除故障，影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運行。
1.3業(yè)主和維保單位權(quán)責(zé)劃分不清、管理混亂
良好的運維管理制度是保證電站穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，扎實地執(zhí)行制度則是電站正常運行的可靠保障。光伏電站運維管理制度，主要是明確電站在運行維保方面的管理細節(jié)，明確業(yè)主和維保單位在電站管理中的工作職責(zé)和處理權(quán)限。但是，當(dāng)前光伏電站運行管理中確實存在權(quán)責(zé)不清、管理混亂的現(xiàn)象：單位部門間的管理界面模糊不清甚至留有管理空白，制度權(quán)責(zé)不完善、不明晰，導(dǎo)致業(yè)主和維保雙方產(chǎn)生消極怠工的態(tài)度，在電站運行、數(shù)據(jù)管理和維護保養(yǎng)等方面相互扯皮；有的電站雖然制定了較為完善的運維管理制度，但在人員落實方面存在缺位錯位，懶散現(xiàn)象時有發(fā)生。
1.4資產(chǎn)激勵策略不健全
長期以來，國有資產(chǎn)的管理研究習(xí)慣側(cè)重于資產(chǎn)顯性的投資收益，而隱性的、內(nèi)在的資產(chǎn)收益研究一直未引起足夠的重視?？稍偕茉撮_發(fā)利用作為科室的主管經(jīng)費項目，在單位主體申報財政預(yù)算時，往往被納入整體運行經(jīng)費中，沒有體現(xiàn)其突出的重要性，導(dǎo)致資產(chǎn)管理經(jīng)常出現(xiàn)諸如績效考核目標(biāo)不清晰、重使用輕管理、經(jīng)費被擠占、產(chǎn)出效益不高等現(xiàn)象。針對以營利為目的的光伏電站，人們從投資者的角度完成了其運作模式、管理機制、政策支持等投資策略的全過程研究，而“自產(chǎn)自用"模式下潛在的能源節(jié)約，也應(yīng)當(dāng)及時撥付運維資金，積極探索可持續(xù)發(fā)展的資產(chǎn)激勵策略。
2、并網(wǎng)光伏電站運維管理建議
2.1優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計方案
文化場館設(shè)施平層面積大，屋面無遮擋，平面鋪開優(yōu)勢明顯，適合釆用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。新建場館建筑與光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，建筑外型協(xié)調(diào)美觀、供用電系統(tǒng)安全可靠；在既有建筑物上實施光伏建筑附加（BAPV）工程時也要綜合考慮結(jié)構(gòu)改造和電氣安全性。
根據(jù)光伏電站的實際工況，太陽能機房宜設(shè)置在建筑屋頂或頂層，控制設(shè)備集中管理，優(yōu)化線路敷設(shè)方案，降低線路能耗，減少故障點。
逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，其內(nèi)部有電容、顯示屏等電子元件，不耐高溫，宜集中安裝于屋面或頂層的機房內(nèi)，遮陰避雨、防塵防濕、通風(fēng)散熱良好；安裝位置兼顧網(wǎng)點、組件兩者的距離，靠近網(wǎng)點則節(jié)約投資成本，靠近組件則電纜損耗低、施工方便。電池方陣的支架基座多采用現(xiàn)澆混凝土方式建設(shè)，澆筑過程中，建議添加適量的防水混合劑到混凝土內(nèi)，與屋面防水系統(tǒng)共同設(shè)計、集中施工，杜絕出現(xiàn)屋面雨水滲漏問題。
2.2選擇質(zhì)優(yōu)價廉的光伏產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)
經(jīng)過十多年的發(fā)展，我國光伏制造業(yè)已實現(xiàn)本土化生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平和體系建設(shè)達到了世界水平，多晶硅材料、電池板組件、逆變器等生產(chǎn)成本下降明顯。巨大的市場發(fā)展前景也引發(fā)了行業(yè)思考：如何甄別眾多光伏產(chǎn)品的良莠，保證電站運營的壽命與品質(zhì)。
光伏電站的全壽命周期長達二十余年，關(guān)鍵設(shè)備的品牌選擇和技術(shù)服務(wù)是決定電站收益的關(guān)鍵因素。由于不同品牌的技術(shù)可能存在利排他性，買方單位應(yīng)慎重選擇品牌，以明確的標(biāo)準(zhǔn)對龐大的光伏市場進行篩選，綜合考察品牌影響力、科研實力和企業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ?，選擇合作意向目標(biāo)。以市場導(dǎo)向為主線，兼顧成本控制和性能提升，優(yōu)先選擇擁有強大技術(shù)支撐和研發(fā)投入，在產(chǎn)品質(zhì)量上不斷提高的品牌企業(yè)作為長期戰(zhàn)略合作伙伴。
影響分布式光伏電站發(fā)電量的關(guān)鍵因素是系統(tǒng)效率，系統(tǒng)組件的選擇或更換要遵循規(guī)范要求，以逆變器為單元劃分子系統(tǒng)，接入系統(tǒng)的組件電性能參數(shù)要盡可能一致。對于太陽能電池板之類的核心產(chǎn)品要注重光電轉(zhuǎn)換效率，而對于質(zhì)量技術(shù)相對成熟的逆變器、變壓器、匯流箱、線纜等設(shè)備，在滿足設(shè)計參數(shù)的范圍內(nèi)優(yōu)先選擇性價比高的產(chǎn)品。
2.3制定詳實可行的管理方案并執(zhí)行
文化單位要定期組織學(xué)習(xí)關(guān)于國家新能源相關(guān)政策，緊跟光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐，制定符合自身場館特點的運行、維護和檢修等中長期規(guī)劃，做好電站營運管理工作。
制定詳實可行的管理方案，根本任務(wù)是保持國有資產(chǎn)的安全完整，不僅要重視約束維保單位，確保運維質(zhì)量，更要明確產(chǎn)權(quán)單位自身的責(zé)任和義務(wù)，強化職員監(jiān)督管理的積極性和責(zé)任心。對于電站的整體管理與維護，國家近十年相繼出臺了多項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，細化巡檢周期、維護規(guī)則，規(guī)范電站信息化管理。
光伏電站的正常運行，定期維護工作一定不能少。維保單位要分析電站服役工況，檢查設(shè)備是否帶病運轉(zhuǎn)，準(zhǔn)確查找故障原因，判定故障點位。要留意匯流箱、配電柜等箱體內(nèi)是否有積塵雜物、觸點松動等，檢查線纜老化問題，掌握電池板熱斑現(xiàn)象及逆變器元器件工作情況。在進行維護與管理的同時，注意記錄電站的實時運行數(shù)據(jù)，如天氣條件、發(fā)電時間、發(fā)電量、負荷情況、設(shè)備不良故障等。詳實可靠的運維記錄是判定系統(tǒng)工作是否正常的基本依據(jù)，有助于系統(tǒng)故障預(yù)判，從而及時制訂處理預(yù)案。
2.4完善資產(chǎn)激勵和效能評價體系
目前，我國對公共建筑能效提升的激勵手段主要為財政補貼兇?！笆奈?期間，光伏發(fā)電將實現(xiàn)無補貼平價上網(wǎng)，相應(yīng)的財政補貼政策陸續(xù)停止，公共建筑節(jié)能降耗將面臨著激勵不足等問題。如何讓光伏發(fā)電保值增值，確定科學(xué)的資產(chǎn)激勵方案迫在眉睫。
資產(chǎn)激勵，大部分產(chǎn)權(quán)單位側(cè)重于設(shè)備的維護責(zé)任，強調(diào)安全可靠，而諸如光伏發(fā)電等利用可再生能源進行節(jié)能降耗的資產(chǎn)具有隱性產(chǎn)出的特點，設(shè)備收益較易被忽視。
資產(chǎn)激勵的對象主要是產(chǎn)權(quán)單位。一方面，應(yīng)注重資產(chǎn)的保值性，防止資產(chǎn)流失。公益類事業(yè)單位的經(jīng)費主要來源于公共財政，政府決策經(jīng)費的分配比例時，應(yīng)留意開發(fā)利用可再生能源項目的資金申請，將節(jié)能降耗項目的經(jīng)費單獨列支，優(yōu)先予以保證，充足的運維資金是項目保值運行的前提條件。另一方面，要維持資產(chǎn)的增值性，確保持久穩(wěn)定的經(jīng)濟效益。對于有條件、有能力開展碳中和的文化公益場館，將節(jié)能降耗作為主評項或者加分項納入單位的年度績效考核計劃中，制定科學(xué)的績效激勵標(biāo)準(zhǔn)，量化測評指標(biāo)，用好獎懲項，提升資產(chǎn)激勵的導(dǎo)向性，促進可再生能源在公共建筑中的應(yīng)用廣度和深度。
大家都知道，文化場館具有建筑體量大、能耗強度高的特點，采用光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)“自產(chǎn)自用"，減輕負荷用電的部分壓力。在健全的政策激勵下，產(chǎn)權(quán)單位能夠從光伏發(fā)電系統(tǒng)的運維實況中獲取準(zhǔn)確的反饋信息，查找客觀事實與設(shè)計初衷的差距，得出正反兩面的經(jīng)驗教訓(xùn)，形成項目效能評估報告，凸顯設(shè)備隱性的經(jīng)濟效益。效能評價對運維方案的完整性和系統(tǒng)性具有重要的意義，有益于業(yè)主各個方位剖析管理方案，調(diào)動和提高人員的工作積極性和職責(zé)意識，不斷改進設(shè)計理念和節(jié)能技術(shù)；推動運維企業(yè)提高服務(wù)質(zhì)量，規(guī)范員工的工作行為，避免出現(xiàn)權(quán)責(zé)不清、管理混亂的局面，將光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟社會效益發(fā)揮到較佳。
3、安科瑞分布式光伏運維云平臺介紹
AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺通過監(jiān)測光伏站點的逆變器設(shè)備，氣象設(shè)備以及攝像頭設(shè)備、幫助用戶管理分散在各地的光伏站點。主要功能包括：站點監(jiān)測，逆變器監(jiān)測，發(fā)電統(tǒng)計，逆變器一次圖，操作日志，告警信息，環(huán)境監(jiān)測，設(shè)備檔案，運維管理，角色管理。用戶可通過WEB端以及APP端訪問平臺，及時掌握光伏發(fā)電效率和發(fā)電收益。
目前我國的兩種分布式應(yīng)用場景分別是：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。
在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計量儀表，通過網(wǎng)關(guān)將采集的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，并將數(shù)據(jù)進行集中存儲管理。用戶可以通過PC訪問平臺，及時獲取分布式光伏電站的運行情況以及各逆變器運行狀況。平臺整體結(jié)構(gòu)如圖所示。
AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺軟件采用B/S架構(gòu)，任何具備權(quán)限的用戶都可以通過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）。
3.4.1光伏發(fā)電
●顯示所有光伏電站的數(shù)量，裝機容量，實時發(fā)電功率。
●累計日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。
●累計社會效益。
●柱狀圖展示月發(fā)電量
●電站狀態(tài)展示當(dāng)前光伏電站發(fā)電功率，補貼電價，峰值功率等基本參數(shù)。
●統(tǒng)計當(dāng)前光伏電站的日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。
●攝像頭實時監(jiān)測現(xiàn)場環(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)。
3.4.1.3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。
3.4.1.4電站發(fā)電統(tǒng)計
●展示所選電站的時、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計報表。
3.4.1.5逆變器發(fā)電統(tǒng)計
●展示所選逆變器的時、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計報表
3.4.1.6配電圖
●實時展示逆變器交、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)。
●展示逆變器型號及廠商。
3.4.1.7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。
●短信日志：查詢短信推送時間、內(nèi)容、發(fā)送結(jié)果、回復(fù)等。
●平臺運行日志：查看儀表、網(wǎng)關(guān)離線狀況。
●報警信息：將報警分進行分級處理，記錄報警內(nèi)容，發(fā)生時間以及確認(rèn)狀態(tài)。
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，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，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，對于光伏電站的管理者來說，通過云平臺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：
名稱 | 圖片 | 型號 | 功能 | 應(yīng)用 |
光伏運維云平臺 |
| AcrelCloud-1200 | 監(jiān)測光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報表、設(shè)備信息、故障報警、氣象數(shù)據(jù)等 | 應(yīng)用于單臺逆變器數(shù)據(jù)采集和上傳云平臺 |
智能網(wǎng)關(guān) |
| 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） |
| 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) | |
戶用逆變器 | 逆變器推薦： 華為戶用逆變器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 | ||
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采用多點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)明確計量點，計量點設(shè)置除應(yīng)考慮產(chǎn)權(quán)分界點外，還應(yīng)考慮分布式電源出口與用戶自用電線路處。每個計量點均應(yīng)裝設(shè)雙向電能計量裝置，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量裝置，應(yīng)安裝采集設(shè)備，接入用電信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)用電信息的遠程自動采集。
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)，實現(xiàn)自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。在380V并網(wǎng)點前需要安裝計量電表用于計量光伏發(fā)電量，同時在企業(yè)電網(wǎng)和公共電網(wǎng)連接處也需要安裝雙向計量電表，用于計量企業(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)電補貼和上網(wǎng)電量結(jié)算。
部分光伏電站并網(wǎng)點需要監(jiān)測并網(wǎng)點電能質(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，需要安裝單獨的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置。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，可通過云平臺采用光伏發(fā)電數(shù)據(jù)和儲能系統(tǒng)運行數(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：
名稱 | 圖片 | 型號 | 功能 | 應(yīng)用 |
光伏運維云平臺 |
| AcrelCloud-1200 | 監(jiān)測光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報表、設(shè)備信息、故障報警、氣象數(shù)據(jù)等 | 應(yīng)用于多臺逆變器、計量儀表及氣象數(shù)據(jù)采集和上傳云平臺 |
智能網(wǎng)關(guān) |
| 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 |
| APView500 | 電網(wǎng)頻率，電壓、電流有效值，有功功率、無功功率、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、閃變?？奢斎?7.7V/100V或220V/380V。 | |
靜態(tài)無功補償 |
| ANSVG100-400 | 光伏并網(wǎng)時主要提供有功功率，這樣市電側(cè)有功減少，而無功不變，這樣會導(dǎo)致功率因數(shù)降低，通過無功補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 | 電壓輸入DC750V，電流輸入DC300A/75mV，在分布式光伏項目中適用于儲能回路等直流信號設(shè)備電量測量和電能計量使用 | |
| DJSF1352RN | |||
| PZ96L-DE | |||
逆變器 | 逆變器推薦： 陽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 | ||
根據(jù)《國家能源局關(guān)于2019年風(fēng)電、光伏發(fā)電項目建設(shè)有關(guān)事項通知》（國發(fā)新能〔2019〕49號），對于需要國家補貼的新建工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項目，需要滿足單點并網(wǎng)裝機容量小于6兆瓦且為非戶用的要求，支持在符合電網(wǎng)運行安全技術(shù)要求的前提下，通過內(nèi)部多點接入配電系統(tǒng)。
此類分布式光伏裝機容量一般比較大，需要通過升壓變壓器升壓后接入電網(wǎng)。由于裝機容量較大，可能對公共電網(wǎng)造成比較大的干擾，因此供電部門對于此規(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)點需要監(jiān)測并網(wǎng)點電能質(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，需要安裝單獨的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置。
上圖為一個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)，最后經(jīng)過升壓變壓器升壓至10kV或35kV后并入中壓電網(wǎng)。由于光伏電站裝機容量比較大，涉及到的保護和測控設(shè)備比較多，主要如下表：
名稱 | 圖片 | 型號 | 功能 | 應(yīng)用 |
光伏運維云平臺 |
| AcrelCloud-1200 | 監(jiān)測光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、功率曲線、發(fā)電日月年報表、設(shè)備信息、故障報警、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)，實現(xiàn)對光伏發(fā)電站。測、。信、?？?、異常報警、故障記錄和分析等功能，接收調(diào)度系統(tǒng)指令對光伏電站進行調(diào)節(jié)和控制。 | |
并網(wǎng)柜 |
| AZG光伏并網(wǎng)柜 | 容量涵蓋范圍廣，可涵蓋2000A以下用戶并網(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，對光伏系統(tǒng)進行失壓，欠壓保護，及自動合閘功能； 可預(yù)留獨立鉛封計量室，光伏發(fā)電一目了然； 可根據(jù)客戶需求配用國內(nèi)外各個廠家元件； 可選配電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置檢測光伏發(fā)電系統(tǒng)的各電參量，并與后臺聯(lián)機通訊，實現(xiàn)智能化管理； 可選配防孤保護及逆功率保護功能； 具有RS485通訊接口，使用ModBus-RTU通訊協(xié)議 | |
匯流箱 |
| APV光伏匯流箱 | 防護等級為IP65，滿足室內(nèi)外安裝要求； 采用霍爾傳感器，隔離測量，16路輸入； 耐壓DC1kV，熔斷電流可選擇； 可選電壓測量功能，測量電壓DC1kV； 具有RS485通訊接口，ModBus-RTU通訊協(xié)議； 可根據(jù)客戶需求配用國內(nèi)外各個廠家的光伏專用直流斷路器，光伏專用直流熔斷器、防雷保護器等元件。 | |
智能網(wǎng)關(guān) |
| 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)遠動通訊。 | |
微機保護測控裝置 |
| AM5SE | 適用于35kV和10kV電壓等級的線路保護測控、變壓器差動、后備保護測控等功能 | |
電能質(zhì)量監(jiān)測 |
| APView500 | 電網(wǎng)頻率，電壓、電流有效值，有功功率、無功功率、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、閃變?？奢斎?7.7V/100V或220V/380V。 | |
弧光保護裝置 |
| ARB5 | 集保護、測量、控制、監(jiān)測、通訊、故障錄波、事件記錄等多種功能于一體，準(zhǔn)確實時監(jiān)測弧光信號，保護電流，適用于中低壓等級電網(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路開關(guān)量狀態(tài)監(jiān)測，可以對匯流箱內(nèi)的防雷器、斷路器狀態(tài)進行監(jiān)控 具有內(nèi)部測溫功能，可實時監(jiān)測箱內(nèi)溫度，保證電氣安全 具有DC1500V母線電壓測量功能 具備RS485接口，Modbus-RTU協(xié)議，將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至后臺系統(tǒng) | |
直流電表 |
| DJSF1352 | 電壓輸入DC750V，電流輸入DC300A/75mV，在分布式光伏項目中適用于儲能回路等直流信號設(shè)備電量測量和電能計量使用 | |
| DJSF1352RN | |||
| PZ96L-DE | |||
多功能電表 |
| APM800 | 各電壓等級全電氣參數(shù)測量、計量和狀態(tài)量采集 | |
逆變器 | 逆變器推薦： 陽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 | ||
4、結(jié)語
可再生能源發(fā)展“十四五"規(guī)劃指出，要充分發(fā)揮可再生能源成本競爭優(yōu)勢，堅持市場化方向，優(yōu)先發(fā)展、優(yōu)先利用可再生能源。光伏產(chǎn)業(yè)作為我國能源產(chǎn)業(yè)升級的新增長點，開展分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)運維工作的研究將為其規(guī)?；芾硖峁┯辛Φ募夹g(shù)保障，相關(guān)部門要加強管理，提升電站運營質(zhì)量，推動我國太陽能發(fā)電事業(yè)健康發(fā)展
【參考文獻】
楊汝俊，馬永玲，范宗強.淺議文化公益場館屋頂分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)運維管理[J].機電信息，2022年第3期
詹正旺.并網(wǎng)光伏電站的運行維護管理探討[J].中國高新區(qū)，2018（4）：126
安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版
作者簡介：
劉細鳳，女，現(xiàn)任職于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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