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摘要：分布式光伏發(fā)電站是指將光伏發(fā)電組件安裝在用戶的建筑物屋頂、空地或其他適合的場(chǎng)地上，利用太陽能進(jìn)行發(fā)電的一種可再生能源利用方式，與傳統(tǒng)的大型集中式光伏電站相比，分布式光伏發(fā)電具有更靈活的布局、更低的建設(shè)成本和更高的能效，能夠有效滿足用戶的用電需求，同時(shí)減輕對(duì)環(huán)境的影響。電站通常由光伏組件、逆變器、支架系統(tǒng)、電纜和監(jiān)控系統(tǒng)等幾個(gè)主要部分組成，光伏組件是將太陽光轉(zhuǎn)化為電能的核心部分；逆變器則將直流電轉(zhuǎn)換為交流電；支架系統(tǒng)用于固定光伏組件；電纜用于連接各個(gè)組件；而監(jiān)控系統(tǒng)則用于主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析和故障診斷。本文介紹了安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)在浙江安吉成新照明電器有限公司3234.465kWp分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目中的應(yīng)用，該系統(tǒng)的應(yīng)用有效提升了光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。

關(guān)鍵詞：可再生能源；分布式光伏；光伏監(jiān)控系統(tǒng)

1.?項(xiàng)目概述

浙江安吉成新照明電器有限公司是螺旋節(jié)能燈毛管專業(yè)生產(chǎn)型企業(yè)，成立于2007年6月，擁有全自動(dòng)生產(chǎn)線、強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力以及經(jīng)驗(yàn)豐富的管理隊(duì)伍，專業(yè)生產(chǎn)綠環(huán)保型產(chǎn)品，是政府倡導(dǎo)的朝陽產(chǎn)業(yè)。

浙江安吉成新照明電器有限公司3234.465kWp分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目（以下簡稱“本項(xiàng)目”）由湖州翔傲電力科技有限公司投資，采用“全額上網(wǎng)”模式，建設(shè)光伏電站總?cè)萘繛?234.465kWp。項(xiàng)目位于浙江省湖州市安吉縣溪龍鄉(xiāng)溪龍村涼亭崗自然村，利用浙江安吉成新照明電器有限公司的廠房屋頂安裝太陽能光伏板，項(xiàng)目預(yù)計(jì)首年發(fā)電量304.77萬kWh，25年總發(fā)電量7106.03萬kWh，年平均發(fā)電量284.24萬kWh。每年可節(jié)約燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤約932.31噸，相應(yīng)每年可減少燃煤所造成的多種有害氣體的排放，其中二氧化硫（SO2）85.27噸，氮氧化合物（NOx）42.63噸，粉塵773.13噸，可減輕排放溫室效應(yīng)性氣體二氧化碳（CO2）2833.87噸。

2.?用電現(xiàn)狀

浙江安吉成新照明電器有限公司由10kV電壓等級(jí)供電，現(xiàn)有10kV降壓配電房1座，配變總規(guī)模為630kVA+250kVA，電源來自110kV溪龍變電站10kV溪工202線#2+1桿，采用高供高計(jì)計(jì)量方式。

圖2.1 一次主接線圖（現(xiàn)狀）

3.分布式光伏設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目利用浙江安吉成新照明電器有限公司6個(gè)廠房屋頂，合計(jì)約24000平方米，建設(shè)總裝機(jī)規(guī)模為3234.465kWp的光伏發(fā)電項(xiàng)目。共采用585W單晶硅太陽能電池組件5529塊，通過串/并聯(lián)方式組成光伏發(fā)電陣列，發(fā)電單元內(nèi)每18/19/20/21/22/24/25/26塊光伏組件串聯(lián)為一個(gè)光伏組串，并聯(lián)組串?dāng)?shù)共298串，組串式逆變器10臺(tái)，容量為320kW/196kW/230kW，輸出為0.8kV低壓交流電壓，分別接入變壓器升壓至10kV，經(jīng)開關(guān)站后接入至10kV線路，以10kV電壓等級(jí)接入電網(wǎng)，采用“全額上網(wǎng)”接入。

圖3.1 光伏接入系統(tǒng)示意圖

圖3.2 光伏組件布置圖

4. 技術(shù)方案

本項(xiàng)目配置了Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站的集中管理，包括設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警、運(yùn)行參數(shù)設(shè)置等，并通過遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)關(guān)將光伏電站的信息上傳到調(diào)度中心。

新建并網(wǎng)點(diǎn)光伏開關(guān)站中電氣設(shè)備包括2臺(tái)1600kVA干式變壓器，高壓柜7臺(tái)，交直流屏、綜合保護(hù)屏、遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏各1面；其中10kV光伏開關(guān)站中繼電保護(hù)裝置采用線路保護(hù)裝置，配置方向過流保護(hù)；并網(wǎng)點(diǎn)配置電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置、防孤島保護(hù)裝置等設(shè)備。

4.1. 二次電氣設(shè)備

1）線路保護(hù)裝置

線路保護(hù)裝置主要功能是確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流、電壓等電氣參數(shù)，一旦檢測(cè)到異常，如過載、短路或接地故障，線路保護(hù)裝置會(huì)迅速切斷電源，從而防止設(shè)備損壞和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

2）防孤島裝置

在電網(wǎng)失電的情況下，分布式電源未能夠及時(shí)與電網(wǎng)斷開連接，會(huì)形成孤島狀態(tài)，這種狀態(tài)可能造成分布式電源不可控、電網(wǎng)恢復(fù)時(shí)的電壓和頻率不匹配等問題。防孤島裝置通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)，一旦檢測(cè)到電網(wǎng)斷電，能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)迅速切斷分布式電源與電網(wǎng)的連接，同時(shí)，防孤島裝置還具有多種保護(hù)功能，如高頻、低頻、過電壓、低電壓保護(hù)等，能保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3）故障解列裝置

裝置能夠監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，一旦檢測(cè)到異?；蚬收闲盘?hào)，如短路、過載等，它會(huì)立即啟動(dòng)，將故障儲(chǔ)能單元或設(shè)備與電網(wǎng)斷開，既能防止故障設(shè)備對(duì)電網(wǎng)造成進(jìn)一步損害，也確保其他正常運(yùn)行的儲(chǔ)能單元繼續(xù)供電，保障用戶的電力需求。

4.2. 電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置

電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能站接入電網(wǎng)后的電能質(zhì)量，包括電壓偏差、頻率偏差、諧波含量、三相不平衡度等關(guān)鍵指標(biāo)。通過測(cè)量與分析，它能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量問題，如電壓波動(dòng)、諧波污染等，為運(yùn)維人員提供及時(shí)的告警信息，此外，電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)記錄功能還可為后續(xù)的故障排查和電能質(zhì)量治理提供有力支持。

4.3. Ⅱ型網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)裝置

Ⅱ型網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)裝置搭配探針軟件能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)流量和數(shù)據(jù)包，通過探針軟件的深度分析，識(shí)別和記錄潛在的網(wǎng)絡(luò)安全威脅和異常行為，及時(shí)發(fā)出警報(bào)并采取相應(yīng)措施，從而有效防止網(wǎng)絡(luò)攻擊、數(shù)據(jù)泄露和系統(tǒng)故障，為系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)安全支撐。

5. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本項(xiàng)使用基于國產(chǎn)操作系統(tǒng)的分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-1000DP，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分層分布式，分成站控層、通信層和設(shè)備層。

站控層負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集中管理和控制。操作員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的智能調(diào)度與優(yōu)化。

通信層負(fù)責(zé)信息傳遞與數(shù)據(jù)交互，確保各個(gè)設(shè)備和系統(tǒng)組件之間能夠無縫連接和協(xié)同工作，此外，通信層還可以支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/a>結(jié)構(gòu)，適應(yīng)不同規(guī)模和需求的應(yīng)用場(chǎng)景，保證系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。

設(shè)備層涵蓋了各種傳感器、執(zhí)行器和控制器等硬件設(shè)備。這些設(shè)備負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并執(zhí)行控制指令，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作的核心。