分布式光伏電力監控系統解決方案

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分布式光伏現狀

自發自用、余電上網模式

完全自發自用（防逆流）模式

全額上網模式

0.4kV并網系統

此圖為車間新建屋頂分布式光伏發電項目，建設裝機容量為1103.46kWp。組件采用單晶硅功率515Wp及550Wp組件，分布在2#廠房及辦公樓屋頂，分塊發電，分為3個0.4kV子系統并網。根據屋面情況布置太陽能電池板，所發直流電經過逆變器逆變成交流后，接入廠區配電房0.4kV母線。

10kV并網系統

圖為某公司十二個屋面建設17.99985MWp分布式光伏發電項目，采用“自發自用，余電上網”模式，采用XGF10-Z-1國網典型設計方案，共利用原有三個電源點作為光伏高壓并網點并入電網端，光伏組件選用550Wp單晶硅光伏組件;逆變器選用組串式逆變器，光伏發電逆變器電源電壓為800V，經室內升壓變升壓至10kV后,通過高壓電纜接入新增的10kV光伏高壓柜,并入原10kV市電高壓柜。

分布式光伏監控系統

針對用戶新能源接入后存在安全隱患、缺少有效監控、發電效率無法保證、收益計算困難、運行維護效率低等通點，提出的Acrel-1000DP分布式光伏監控系統平臺，對整個用戶電站全面監控，為用戶實現降低能源使用成本、減輕變壓器負載、余電上網，提高收益；節能減碳，符合國家政策。

光伏系統拓撲

分布式光伏監控系統包含：光伏監控系統平臺；光功率預測系統；光伏儲能系統；繼電保護及安全自動裝置；電能質量在線監測裝置；箱變測控裝置；無線測溫裝置；電能量計量系統；AGC/AVC 調控系統；遠方調度上傳系統。

主要功能

綜合監測界面：展示光伏電站名稱、位置、逆變器數量等基本信息；統計當前光伏電站日、月、年發電量；按匯流數據分散分析每組光伏組件發電功率以及工作狀態。

電能質量監測：監測站內電能質量檢測儀所采集數據，如電壓有效值，偏差率，諧波畸變率，電流有效值，分相功率，總功率等；通過柱狀圖展示電能質量檢測儀諧波和間諧波各頻譜；通過曲線圖展示三相電流/電壓諧波數據、實時負荷曲線、有效值/波動/偏差/閃變等參數；展示所選站點下全部電能質量檢測儀所有暫態事件。

分布式光伏組件監控界面：監測整個光伏陣列各個組件的電壓、電流、功率等電參量信息；監測逆變器當前輸入功率、輸出功率、溫度及當前狀態等信息；監測逆變器交直流側電參量信息。

逆變器曲線界面分析：展示逆變器交流側總有功功率曲線；展示逆變器直流側電壓曲線；展示當前光伏發電站所處環境溫度曲線；綜合分析環境對光伏發電的影響。

光功率預測：

根據《光伏發電站接入電力系統的技術規定》GB/T 19964-2012的相關要求，裝機容量10MW及以上的光伏發電站應配置光伏發電功率預測系統，系統具有0h-72h短期光伏發電功率預測以及15min-4h超短期光伏發電功率預測功能。

光伏發電功率預測系統通過采集數值天氣預報數據、實時環境氣象數據、光伏電站實時輸出功率數據、光伏組件運行狀態等信息，可按照電網調度技術要求，實現標準格式的短期功率預測、超短期功率預測，以及光伏電站實時氣象數據、裝機容量、投運容量、最大出力等信息的上報。同時，光伏電站的功率預測與主站之間應具備定時自動和手動啟動傳輸功能。

GBT 40607-2021標準要求，光伏功率預測模型單次計算時間小于5分鐘。單個光伏電站短期預測誤差必須滿足電網要求，

即：月均方根預測誤差暫定小于20%，超短期預測第4小時預測值月均方根誤差暫定小于15%。光伏站發電時段（不含限電時段）短期預測月均方根誤差應小于0.2，月合格率應大于80%；超短期預測月均方根誤差應小于0.15，超短期合格率應大于85%。

目前我司預測系統短期預測合格率在90%以上；超短期預測合格率在92%以上；可達96%，符合電網要求。

AGC/AVC控制：據《光伏發電站接入電力系統的技術規定》GB/T 19964-2012的相關要求，光伏發電站應配置有功功率控制系統，具備有功功率調節能力、參與電力系統調頻、調峰和備用的能力。光伏發電站應配置無功電壓控制系統，無功功率和電壓調節控制的對象包括逆變器無功功率、開關站無功補償裝置等，優先采用逆變器及無功補償裝置進行調節。

拓展

光伏儲能系統：儲能系統主要由電池系統（BS）、功率轉換系統（PCS）、電池管理系統（BMS）、監控系統等4部分組成。我司光伏儲能系統采用基于博弈論的功率協調分配技術，基于在通用設計平臺和運行環境上開發能量協調控制策略，實現配網、分布式可再生能源發電、儲能裝置之間能量的互動融合和靈活調配。

案例分享

安科瑞廠房分布式光伏監控系統

光伏組件：分別在A/B/C/E樓屋頂安裝光伏組件，總計裝機容量148kW

逆變器：接入不同廠商的逆變器，包括陽光電源一臺，錦浪一臺，固德威兩臺，華為一臺。

環境信息：接入小型氣象站，可在線監測環境溫濕度，輻照度，風速。同時接入視頻攝像頭在線監測光伏站運行情況。

本監控平臺具有綜合看板來總覽所有光伏電站的數量、裝機容量、實時發電功率；通過電站狀態界面查看補貼電價、實時監測現場環境，并且接入氣象站數據（輻照度、溫濕度、風速等環境參數）、顯示當前光伏電站逆變器接入數量及基本參數；通過逆變器頁面查詢逆變器基本參數、直流側電壓電流數據、交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數等電參量信息；通過逆變器曲線分析輻照度、溫度對光伏發電的影響。

審核編輯 黃宇