隨著規(guī)模性的太陽能電站在全球開始陸續(xù)建設并投入運行,如何實現(xiàn)光伏電站眾多設備的實時數(shù)據(jù)準確并完整的采集及長期保存,如何實時了解電站的運行狀況,如何滿足上一級系統(tǒng)或電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的監(jiān)控需求,是電站業(yè)主和電網(wǎng)公司所共同關心的問題。
結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)新技術,構建統(tǒng)一的監(jiān)控管理系統(tǒng),能夠?qū)Σ煌瑥S商、不同類別、不同型號的逆變器和其他設備進行監(jiān)控管理,從而實現(xiàn)光伏電站運維管理效率化。
用戶界面、強大的分析功能、完善的故障報警確保了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的*可靠和穩(wěn)定運行。
1 概述
“十四五"期間,隨著“雙碳"目標提出及逐步落實,本就呈現(xiàn)出較好發(fā)展勢頭的分布式光伏發(fā)展有望大幅提速。就“十四五"光伏發(fā)展規(guī)劃,能源研究所可再生能源發(fā)展中心副主任陶冶表示,“雙碳"目標意味著產(chǎn)業(yè)結(jié)構的調(diào)整,未來10年,新能源裝機將保持在110GW以上的年增速,這里面包含集中式光伏電站和分布式光伏電站。相較于集中式電站來說,分布式對土地等自然資源沒有依賴,各個地方的屋頂就是分布式電站的形成基礎,在碳中和方案的可選項中,分布式光伏由于其靈活性必將被大力發(fā)展,目前已有河北、甘肅、安徽、浙江、陜西等9省發(fā)布關于分布式光伏整縣推進工作的通知。
目前我國的兩種分布式應用場景分別是:廣大農(nóng)村屋頂?shù)膽粲霉夥蜆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。
2 相關標準
根據(jù)電網(wǎng)Q/GDW1480-2015 《分布式電源接入電網(wǎng)技術規(guī)定》:分布式電源并網(wǎng)電壓等級可根據(jù)各并網(wǎng)點裝機容量進行初步選擇,推薦如下:8kW 及以下可接入220V;8kW~400kW可接入380V;400kW~6000kW可接入10kV;5000kW~30000kW以上可接入35kV。最終并網(wǎng)電壓等級應根據(jù)電網(wǎng)條件,通過技術經(jīng)濟比選論證確定。若高低兩級電壓均具備接入條件,優(yōu)先采用低電壓等級接入。
Q/GDW1480-2015 《分布式電源接入電網(wǎng)技術規(guī)定》
GB/T 29319-2012 《光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術規(guī)定》
GB 50797-2012 《光伏發(fā)電站設計規(guī)范》
Q/GDW1617-2015 《光伏電站接入電網(wǎng)技術規(guī)定》
JGJ203-2010 《民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應用技術規(guī)范》
3 解決方案
3.1 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,裝機功率在8kW左右。戶用光伏電站今年發(fā)展非常迅猛,根據(jù)網(wǎng)站提供的數(shù)據(jù),截至2021年6月底,全國累計納入2021年財政補貼規(guī)模戶用光伏項目裝機容量為586.14萬千瓦,這相當于6個月在居民屋頂建造了四分之一個三峽水電站。
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:
3.2 交流380V并網(wǎng)
根據(jù)電網(wǎng)Q/GDW1480-2015 《分布式電源接入電網(wǎng)技術規(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?shù)仉娏Σ块T的審批意見為準。這類分布式光伏多為業(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,應明確計量點,計量點設置除應考慮產(chǎn)權分界點外,還應考慮分布式電源出口與用戶自用電線路處。每個計量點均應裝設雙向電能計量裝置,其設備配置和技術要求符合 DL/T 448 的相關規(guī)定,以及相關標準、規(guī)程要求。電能表采用智能電能表,技術性能應滿足電網(wǎng)公司關于智能電能表的相關標準。用于結(jié)算和考核的分布式電源計量裝置,應安裝采集設備,接入用電信息采集統(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。
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:
3.3 10kV或35kV并網(wǎng)
跟據(jù)《關于2019年風電、光伏發(fā)電項目建設有關事項通知》(國發(fā)新能〔2019〕49號),對于需要補貼的新建業(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)情況可不設置),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備比較多,主要如下表:
4.光伏運維平臺
安科瑞智能光伏電站監(jiān)測 能耗計量詢價采用B/S架構,任何具備權限的用戶都可以通過WEB 瀏覽器根據(jù)權限范圍監(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)、當前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息)。
1)顯示接入的電站位置、數(shù)量、裝機容量、發(fā)電量信息、社會效益以及年發(fā)電量排名。
2)顯示單個場站當日實時發(fā)電功率、氣象數(shù)據(jù)(溫度、濕度、風力、太陽輻照度)、日/月/年發(fā)電量、收益、發(fā)電功率及發(fā)電量趨勢曲線、現(xiàn)場視頻信息以及逆變器信息等。
3)顯示單個逆變器詳細數(shù)據(jù),包括逆變器信息、實時發(fā)電功率、日/月/年發(fā)電量、收益、發(fā)電功率及發(fā)電量趨勢曲線、直流側(cè)和交流側(cè)數(shù)據(jù)等。
4)異常報警:異常事件分為三個級別:普通、嚴重和事故,便于用戶篩選異常信息。
光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng),匯流箱、逆變器、交直流配電柜、太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設備進行實時監(jiān)控和控制,通過各種樣式的圖表及數(shù)據(jù)快速掌握電站的運行情況,其友好的用戶界面、強大的分析功能、完善的故障報警確保了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的*可靠和穩(wěn)定運行。安科瑞智能光伏電站監(jiān)測 能耗計量詢價