01 概述
“十四五”期間第哲,隨著“雙碳”目標(biāo)提出及逐步落實(shí)泣懊,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)劃电禀,國家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心副主任陶冶表示悉砌,“雙碳”目標(biāo)意味著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整埂伺,未來10年蝎蚣,新能源裝機(jī)將保持在110GW以上的年增速殷宴,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淹误,分布式對土地等自然資源沒有依賴窜货,各個(gè)地方的屋頂就是分布式電站的形成基礎(chǔ),在碳中和方案的可選項(xiàng)中尼袁,分布式光伏由于其靈活性必將被大力發(fā)展陋晒,目前已有河北、甘肅化焕、安徽萄窜、浙江、陜西等9省發(fā)布關(guān)于分布式光伏整縣推進(jìn)工作的通知撒桨。
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)屋頂光伏查刻,這兩類分布式光伏電站今年都發(fā)展迅速。
02 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
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》:分布式電源并網(wǎng)電壓等級可根據(jù)各并網(wǎng)點(diǎn)裝機(jī)容量進(jìn)行初步選擇凤类,推薦如下:
8kW及以下可接入220V穗泵;8kW~400kW可接入380V;400kW~6000kW可接入10kV谜疤;5000kW~30000kW以上可接入35kV佃延。
并網(wǎng)電壓等級應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)條件,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選論證確定夷磕。若高低兩級電壓均具備接入條件履肃,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(shù)規(guī)定》
GB/T 29319-2012《光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》
GB 50797-2012《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》
Q/GDW1617-2015《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》
JGJ203-2010《民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》
03 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)電坐桩,裝機(jī)功率在8kW左右尺棋。戶用光伏電站今年發(fā)展非常迅猛,根據(jù)國家能源局網(wǎng)站提供的數(shù)據(jù)爬蜜,截至2021年6月底嗽绑,全國累計(jì)納入2021年國家財(cái)政補(bǔ)貼規(guī)模戶用光伏項(xiàng)目裝機(jī)容量為586.14萬千瓦,這相當(dāng)于6個(gè)月在居民屋頂建造了四分之一個(gè)三峽水電站披痕。
部分小型光伏電站為自發(fā)自用萤野,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(hù)裝置诞只,避免往電網(wǎng)輸送電能抠偏。光伏電站規(guī)模較小,比較分散陪瘟,對于光伏電站的管理者來說鞋剔,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)國家電網(wǎng)Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》阐逗,8kW~400kW可380V并網(wǎng)池躁,這類分布式光伏多為工商業(yè)企業(yè)屋頂光伏,自發(fā)自用韵谋,余電上網(wǎng)褒选。分布式光伏接入配電網(wǎng)前,應(yīng)明確計(jì)量點(diǎn)振诬,計(jì)量點(diǎn)設(shè)置除應(yīng)考慮產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)外蹭睡,還應(yīng)考慮分布式電源出口與用戶自用電線路處衍菱。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/T 448 的相關(guān)規(guī)定肩豁,以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)脊串、規(guī)程要求。電能表采用智能電能表清钥,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)琼锋。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)備祟昭,接入用電信息采集系統(tǒng)缕坎,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篡悟,或者通過匯流箱接入逆變器谜叹,接入企業(yè)380V電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用搬葬,余電上網(wǎng)叉谜。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,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)量電表镰饶,用于計(jì)量企業(yè)上網(wǎng)電量缆乐,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(bǔ)貼和上網(wǎng)電量結(jié)算烧骗。
部分光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監(jiān)測并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量禽糊,包括電源頻率、電源電壓的大小铜诽、電壓不平衡阔萧、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化懂棘、諧波/間諧波THD男梆、閃變等,需要安裝單獨(dú)的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置先赛。部分光伏電站為自發(fā)自用贸卦,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(hù)裝置挪确,避免往電網(wǎng)輸送電能诊胞。
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(yùn)行數(shù)據(jù)锹杈,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)
根據(jù)《國家能源局關(guān)于2019年風(fēng)電撵孤、光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)通知》(國發(fā)新能〔2019〕49號),對于需要國家補(bǔ)貼的新建工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目竭望,需要滿足單點(diǎn)并網(wǎng)裝機(jī)容量小于6兆瓦且為非戶用的要求邪码,支持在符合電網(wǎng)運(yùn)行安全技術(shù)要求的前提下裕菠,通過內(nèi)部多點(diǎn)接入配電系統(tǒng)。
此類分布式光伏裝機(jī)容量一般比較大闭专,需要通過升壓變壓器升壓后接入電網(wǎng)奴潘。由于裝機(jī)容量較大,可能對公共電網(wǎng)造成比較大的干擾喻圃,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粪滤。
光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監(jiān)測并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量斧拍,包括電源頻率、電源電壓的大小杖小、電壓不平衡肆汹、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化零破、諧波/間諧波THD衫半、閃變等,需要安裝單獨(dú)的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置抠孤。
上圖為一個(gè)1MW分布式光伏電站的示意圖洋虫,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)悠衔,經(jīng)過升壓變壓器升壓至10kV或35kV后并入中壓電網(wǎng)权疾。由于光伏電站裝機(jī)容量比較大,涉及到的保護(hù)和測控設(shè)備比較多锡褂,主要如下表:
3.4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
安科瑞電光伏電站監(jiān)控軟件采用Acrel-2000Z满律,是安科瑞電氣股份有限公司多年的開發(fā)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和大量的用戶需求而設(shè)計(jì)針對用戶配電系統(tǒng)和光伏電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)估褐。
3.4.1 軟件運(yùn)行環(huán)境配置
服務(wù)器上安裝Windows 7操作系統(tǒng)咖迄。
3.4.2 光伏電站電力監(jiān)控軟件架構(gòu)
軟件采用C/S架構(gòu),實(shí)時(shí)采集光伏電站電流酝侯、電壓溉浙、日/月/年/累計(jì)發(fā)電量和氣象數(shù)據(jù)。
3.4.3 光伏電站電力監(jiān)控軟件功能
對光伏電站的整體信息進(jìn)行監(jiān)控蒋荚,采用圖形和數(shù)據(jù)的形式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地展現(xiàn)電站概況放航、電站實(shí)時(shí)發(fā)電及發(fā)電統(tǒng)計(jì)信息。包括電站概括圆裕、環(huán)境參數(shù)广鳍、實(shí)時(shí)信息、發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及發(fā)電量0信息
通過主界面可以對光伏陣列現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與顯示吓妆,如室外溫度值赊时、風(fēng)速吨铸、風(fēng)向、光照強(qiáng)度等祖秒。
●通過對電站內(nèi)一次及二次配電網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)控诞吱,了解電站內(nèi)各電氣設(shè)備的運(yùn)行情況及狀態(tài),并對電站的并網(wǎng)狀態(tài)竭缝、有/無功功率流向情況等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控房维。
●光伏組件分布監(jiān)控
能夠根據(jù)微逆變反應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示各組太陽能電池板的工作狀態(tài)(是否正常發(fā)電),根據(jù)組串式逆變器顯示各光伏組串輸出功率跳蚓,分別計(jì)量兩種兩種逆變方式的發(fā)電量日發(fā)電量疑惨、日發(fā)電量曲線、月發(fā)電量柱狀圖抠建、年發(fā)電量柱狀圖等估掐,并對這兩種方式發(fā)電量進(jìn)行對比。
●逆變器監(jiān)控