安科瑞 劉秋霞
摘要：為實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)"即中國明確提出的2030年“碳達(dá)峰"與2060年“碳中和"目標(biāo)。推動(dòng)節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，我國采取了一系列方案和行動(dòng)。其中就包括能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動(dòng)：大力發(fā)展新能源，?推動(dòng)煤電節(jié)能降碳，?優(yōu)化油氣管線和儲(chǔ)備設(shè)施，?加快新型電力系統(tǒng)建設(shè)，?逐步減少傳統(tǒng)化石能源消費(fèi)。光伏發(fā)電作為新型能源得到了國家的大力支持。分布式光伏發(fā)電具有提高能源效率、促進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型以及推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步等重要意義。本項(xiàng)目旨在利用分布式光伏發(fā)電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用、余電上網(wǎng)，提高能源利用效率，降低能源成本，同時(shí)減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：雙碳目標(biāo)；新型能源；分布式光伏;
近十幾年來,隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展,我國能源資源不斷減少,各種環(huán)境問題隨之不斷增加。因而在火力發(fā)電產(chǎn)業(yè)尋找新能源來緩解煤炭資源所帶來的緊張壓力勢(shì)在必行。而隨著人們對(duì)太陽能資源的不斷探索與研究發(fā)現(xiàn),可以利用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)來達(dá)到清潔的發(fā)電目的[1]。人類對(duì)太陽能的有效利用已使得現(xiàn)代生活變得舒適環(huán)保,尤其在應(yīng)對(duì)當(dāng)今全球能源短缺問題方面,太陽能在其能源轉(zhuǎn)化領(lǐng)域發(fā)揮著突出貢獻(xiàn),促進(jìn)了人類社會(huì)的綠色可持續(xù)發(fā)展[2]。
分布式光伏一般分為三種類型：屋頂光伏、基于公共設(shè)施的光伏、以及基于農(nóng)村能源供給的光伏。其中屋頂光伏被廣泛應(yīng)用與家庭、商業(yè)和工業(yè)建筑物。它可以將光伏板安裝在建筑物的屋頂上，使得該建筑物既可以用于發(fā)電，又可以提供防水和保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的作用。屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)通常與電網(wǎng)相連，發(fā)電并向電網(wǎng)饋送電力，居民和企業(yè)可以根據(jù)自己的用電需求進(jìn)行選擇。該項(xiàng)目采用屋頂發(fā)電的方式進(jìn)行發(fā)電，使用“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)"（將光伏所發(fā)電量先用于廠站內(nèi)使用，電量有多余的可以并入電網(wǎng)）的模式進(jìn)行電力傳輸。
本項(xiàng)目具有東區(qū)、西區(qū)兩個(gè)集中并網(wǎng)點(diǎn)，多個(gè)分散并網(wǎng)點(diǎn)，總?cè)萘繛?1.35WM。選用安科瑞光伏二次設(shè)計(jì)方案，使用光纖差動(dòng)、故障解列、防孤島等保護(hù)裝置具有穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，使用光伏監(jiān)控軟件可監(jiān)控廠站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。本項(xiàng)目的實(shí)施將為當(dāng)?shù)靥峁┣鍧崱⒖稍偕碾娏δ茉?，有助于減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，降低碳排放。
圖1 項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)圖
項(xiàng)目為屋頂分布式光伏項(xiàng)目，該項(xiàng)目的容量為21.35MW，項(xiàng)目采用自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的消納方式。利用原有的電源點(diǎn)作為光伏高壓并網(wǎng)點(diǎn)并入電網(wǎng)端，在東區(qū)和西區(qū)設(shè)置一次預(yù)制艙，預(yù)制艙內(nèi)安裝有光伏出線柜，計(jì)量柜，光伏集電柜，PT柜，站用變柜，光伏并網(wǎng)柜。逆變器發(fā)的電通過10個(gè)低壓并網(wǎng)柜并入0.4kv母線通過變壓器升壓后并入10kv電網(wǎng)，東區(qū)、西區(qū)集中并網(wǎng)點(diǎn)經(jīng)過箱變升壓后并入10kv電網(wǎng)。光伏系統(tǒng)配置自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集并網(wǎng)信息，信息上傳至當(dāng)?shù)卣{(diào)控中心DMS系統(tǒng)。光伏發(fā)電逆變器電源電壓為800V，經(jīng)箱變升壓變升壓至10kV后,通過高壓電纜接入新增的10kV光伏集電柜,通過并網(wǎng)柜并入原10kV市電高壓柜。項(xiàng)目采用Acrel-1000DP光伏監(jiān)控平臺(tái)。監(jiān)控平臺(tái)具有對(duì)全站數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、事故告警提示等功能。
圖3 光伏電站一次系統(tǒng)圖
項(xiàng)目光伏發(fā)電并入復(fù)特變10kv#3和復(fù)特變10kv#4兩段10kv母線并入電網(wǎng)。東區(qū)并網(wǎng)點(diǎn)卓冉111并入1#10kv母線6#并網(wǎng)點(diǎn)；卓冉06并入0.4kv經(jīng)過變壓器升壓后并入1#10kv母線，1#10kv母線通過23號(hào)并網(wǎng)點(diǎn)并入復(fù)特變10kv#3母線；7#并網(wǎng)點(diǎn)卓冉07經(jīng)升壓后并入3#10kv母線I段通過20號(hào)并網(wǎng)點(diǎn)并入復(fù)特變10kv#3母線；3#并網(wǎng)點(diǎn)卓冉03和1#并網(wǎng)點(diǎn)卓冉01經(jīng)升壓后通過并入4#10kv母線I段，4#10kv母線I段通過19號(hào)并網(wǎng)點(diǎn)并入復(fù)特變10kv#3母線；4#并網(wǎng)點(diǎn)卓冉04經(jīng)升壓后并入4#10kv母線III段通過18號(hào)并網(wǎng)點(diǎn)并入復(fù)特變10kv#3母線；5#并網(wǎng)點(diǎn)卓冉05經(jīng)升壓后并入2#10kv母線通過25號(hào)并網(wǎng)點(diǎn)并入復(fù)特變10kv#4母線；9#并網(wǎng)點(diǎn)卓冉09和10#并網(wǎng)點(diǎn)卓冉10經(jīng)升壓后并入東區(qū)配電室10kv母線通過30號(hào)并網(wǎng)點(diǎn)并入復(fù)特變10kv#4母線；8#并網(wǎng)點(diǎn)卓冉08經(jīng)升壓后并入3#10kv母線II段通過29號(hào)并網(wǎng)點(diǎn)并入復(fù)特變10kv#4母線；西區(qū)并網(wǎng)點(diǎn)卓冉506并入5#10kv母線，5#母線并入4#10kv母線II段，2#并網(wǎng)點(diǎn)卓冉02經(jīng)升壓后并入4#10kvII段母線；4#10kvII段母線通過25t鍋爐配電室10kv母線并入復(fù)特變10kv#4母線。
圖4 光伏電站并網(wǎng)圖
項(xiàng)目主要有東區(qū)、西區(qū)兩個(gè)集中并網(wǎng)點(diǎn)以及分散安裝的十個(gè)低壓并網(wǎng)點(diǎn)。東區(qū)和西區(qū)預(yù)制艙內(nèi)都配備有就地高壓柜、二次保護(hù)裝置柜，預(yù)制艙附近安裝有箱式變壓器可將逆變器傳輸?shù)牡碗妷荷龎簽?0kv進(jìn)行傳輸。項(xiàng)目西區(qū)、西區(qū)各安裝一套監(jiān)控系統(tǒng)，可以監(jiān)視廠區(qū)的光伏系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
每個(gè)低壓并網(wǎng)柜配備有一臺(tái)光纖收發(fā)裝置通過光纖連接到西區(qū)通訊屏，西區(qū)與西區(qū)通過光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，每個(gè)低壓并網(wǎng)柜裝有一臺(tái)防孤島保護(hù)裝置，可以防止產(chǎn)生非計(jì)劃性孤島。
東區(qū)、西區(qū)集中并網(wǎng)點(diǎn)各配置有一套光纖差動(dòng)保護(hù)裝置，用于與主站之間，具有縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)、負(fù)壓閉鎖過流保護(hù)、過流保護(hù)等功能；配置電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，監(jiān)測(cè)頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)和閃變，監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量的好壞；配置防孤島保護(hù)裝置，可以防止產(chǎn)生非計(jì)劃性孤島。
東區(qū)、西區(qū)配置有通訊裝置用于采集東區(qū)、西區(qū)預(yù)制艙內(nèi)高壓柜、二次保護(hù)裝置柜、箱變的數(shù)據(jù)。
監(jiān)控平臺(tái)：東區(qū)和西區(qū)各配備了一套套變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)軟件（Acrel-1000DP光伏監(jiān)控系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)設(shè)備和儀表設(shè)備的數(shù)據(jù)監(jiān)視與管理，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的電壓、電流、功率等參數(shù)，可以通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。遠(yuǎn)程控制：可以通過監(jiān)控中心對(duì)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，如斷路器的分合等。數(shù)據(jù)分析：可以對(duì)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如發(fā)電量、能耗等，為用戶提供決策支持。報(bào)警功能：可以設(shè)置報(bào)警閾值，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒用戶進(jìn)行處理。
圖2 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
分布式電源繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置配置應(yīng)符合相關(guān)繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)程、運(yùn)行規(guī)程和反事故措施的規(guī)定，裝置定值應(yīng)與電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置配合整定，防止發(fā)生繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置誤動(dòng)、拒動(dòng)，確保人身、設(shè)備和電網(wǎng)安全。10kV接入的分布式電源，保護(hù)和安全自動(dòng)裝置配置還應(yīng)滿足《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50062-2008，《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》GB/T 14285-2006。
1.光纖縱差保護(hù)測(cè)控裝置：具有縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)、復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)、過流加速保護(hù)、PT斷線相過流保護(hù)、零序過流保護(hù)等保護(hù)功能
2.PT監(jiān)測(cè)并列裝置：具有PT并列、低電壓告警、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警等功能。
3.防孤島保護(hù)裝置：防孤島檢測(cè)需滿足GB/T19964-2012《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》、Q/GDW617-2011《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》等規(guī)范文件的要求。分布式電源應(yīng)具備快速監(jiān)測(cè)孤島且立即斷開與電網(wǎng)連接的能力，防孤島保護(hù)動(dòng)作時(shí)間不大于2S,其防孤島保護(hù)應(yīng)與配電網(wǎng)側(cè)線路重合閘和安全自動(dòng)裝置動(dòng)作時(shí)間相配合。針對(duì)電網(wǎng)失壓后分布式電源可能繼續(xù)運(yùn)行、且向電網(wǎng)線路送電的情況提出。孤島運(yùn)行一方面危及電網(wǎng)線路維護(hù)人員和用戶的生命安全，干擾電網(wǎng)的正常合閘；另一方面孤島運(yùn)行電網(wǎng)中的電壓和頻率不受控制，將對(duì)配電設(shè)備和用戶設(shè)備造成損壞。防孤島裝置應(yīng)具備線路故障時(shí)，確保電源能及時(shí)斷開與電網(wǎng)連接，確保重合閘能正確動(dòng)作。
4.頻率電壓緊急控制裝置：具有低周低壓減載控制、聯(lián)絡(luò)線低頻低壓解列控制等功能。
5.線路保護(hù)裝置：光伏電站線路發(fā)生短路故障時(shí)，線路保護(hù)能快速動(dòng)作，瞬時(shí)跳開相應(yīng)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器，滿足全線故障時(shí)快速可靠切除故障的要求。
6.光伏電站內(nèi)需具備直流電源，供10kV保護(hù)及測(cè)控裝置，電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置等設(shè)備使用。光伏電站內(nèi)需配置交直流一體化電源，供關(guān)口電能表、電能量終端服務(wù)器、交換機(jī)等設(shè)備使用。系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)使用專用的電流互感器和電壓互感器的二次繞組，電流互感器準(zhǔn)確級(jí)宜采用0.2S、10P級(jí)，電壓互感器準(zhǔn)確級(jí)宜采用0.2、3P級(jí)。
7.恢復(fù)并網(wǎng)：當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)因電網(wǎng)擾動(dòng)脫網(wǎng)后，在電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)到正常運(yùn)行范圍之前，光伏發(fā)電系統(tǒng)不允許并網(wǎng)；在電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)正常后，通過10kV電壓等級(jí)并網(wǎng)的分布式電源恢復(fù)并網(wǎng)應(yīng)經(jīng)過電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)的允許。
根據(jù)“國家電網(wǎng)公司Q/GDW617-2011《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》"要求，光伏電站需配置電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，要求電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)能監(jiān)測(cè)電壓偏差、頻率偏差、三相電壓幅值相位不平衡度、三相電流幅值相應(yīng)不平衡度、負(fù)序電流、諧波、電壓波動(dòng)等電能指標(biāo)，并能將電能質(zhì)量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至調(diào)度部門，暫考慮將光伏電站10kV送出線路作為電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
要求該裝置應(yīng)為滿足IEC61000-4-30-2003標(biāo)準(zhǔn)要求的A類電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置。
電能質(zhì)量裝置具有電壓測(cè)量范圍為0～1.2Un，測(cè)量精度≤±0.2%，裝置電流測(cè)量范圍為0～1.2In，測(cè)量精度在I≥0.05IN時(shí)，≤±0.2%；在0.01IN＜I＜0.05IN時(shí)，精度≤±1%，裝置具有電壓暫升、電壓暫降、短時(shí)中斷監(jiān)測(cè)功能：測(cè)量精度≤0.1%等參數(shù)，具有暫態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、瞬態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、故障錄波等功能。滿足電能質(zhì)量的設(shè)計(jì)要求。
光伏電站應(yīng)滿足有關(guān)電能質(zhì)量要求的規(guī)定，當(dāng)接入配電網(wǎng)的分布式電源導(dǎo)致公共連接點(diǎn)電能質(zhì)量不滿足相關(guān)要求時(shí)，運(yùn)營管理方應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)采取改善電能質(zhì)量措施，未采取治理措施或采取改善措施后電能質(zhì)量仍無法滿足要求時(shí)，電網(wǎng)運(yùn)營管理部門采取斷開該分布式電源管控措施，直至電能質(zhì)量滿足要求時(shí)方可重新并網(wǎng)。
10kV出線關(guān)口表（主副表）應(yīng)選用通過荊州市電力公司計(jì)量認(rèn)證的裝置。電能表應(yīng)符合IEC687標(biāo)準(zhǔn)、IEC1036標(biāo)準(zhǔn)、中國國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；關(guān)口表為有功0.5S級(jí)，無功2.0級(jí)；考核表為有功0.5s級(jí)，無功2.0級(jí)；電能表具有窗口顯示功能，顯示不少于8位。顯示的信號(hào)包括測(cè)量值；各種費(fèi)率、需量及方向、脈沖輸出、需量周期結(jié)束等識(shí)別符號(hào)；自檢報(bào)警信號(hào)顯示；需要時(shí)，能自動(dòng)循環(huán)顯示預(yù)置數(shù)值。
根據(jù)3.2所述的光伏監(jiān)控系統(tǒng)需求，安科瑞電氣配置1套完整的分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)，詳細(xì)設(shè)備清單如表1。
表1我司提供方案設(shè)備列表
設(shè)備名稱 | 型號(hào) | 數(shù)量 | 功能 |
本地監(jiān)控臺(tái)（2臺(tái)） | Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控主機(jī) | 2 | 集中采集、監(jiān)視、管理站內(nèi)二次設(shè)備、逆變器數(shù)據(jù)與運(yùn)行狀態(tài)（兩套監(jiān)控主機(jī)具有主備功能） |
安全自動(dòng)裝置屏（西區(qū)） | AM5SE-IS防孤島保護(hù)裝置 | 1 | 保護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，能迅速切斷于故障源的連接，防止事故擴(kuò)大，保障電力設(shè)備和人員的安全。 |
APView500PV電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置 | 1 | 采集監(jiān)測(cè)諧波分析、電壓暫升/暫降/中斷、閃變監(jiān)測(cè)、電壓不平衡度、事件記錄、測(cè)量控制 | |
AM6-FE頻率電壓緊急控制裝置 | 1 | 實(shí)現(xiàn)變電站低周低壓減載控制 | |
安全自動(dòng)裝置屏（東區(qū)） | AM5SE-IS防孤島保護(hù)裝置 | 1 | 保護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，能迅速切斷于故障源的連接，防止事故擴(kuò)大，保障電力設(shè)備和人員的安全。 |
APView500電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置 | 1 | 采集監(jiān)測(cè)諧波分析、電壓暫升/暫降/中斷、閃變監(jiān)測(cè)、電壓不平衡度、事件記錄、測(cè)量控制 | |
AM6-FE頻率電壓緊急控制裝置 | 1 | 實(shí)現(xiàn)變電站低周低壓減載控制 | |
對(duì)時(shí)裝置 | 1 | 按照用戶輸出符合規(guī)約的信息格式，完成同步授時(shí)服務(wù) | |
交換機(jī) | 1 | 本地?cái)?shù)據(jù)的通訊組網(wǎng) | |
公共測(cè)控屏（西區(qū)） | AM6-K公共測(cè)控裝置 | 2 | 采集站內(nèi)二次設(shè)備異常信號(hào) |
RS485光貓 | 10 | 實(shí)現(xiàn)光信號(hào)與電信號(hào)的轉(zhuǎn)化 | |
遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏（西區(qū)） | 對(duì)時(shí)裝置 | 1 | 按照用戶輸出符合規(guī)約的信息格式，完成同步授時(shí)服務(wù) |
遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏（西區(qū)） | 綜自網(wǎng)關(guān) | 1 | 負(fù)責(zé)與調(diào)度的數(shù)據(jù)上傳 |
交換機(jī) | 1 | 本地?cái)?shù)據(jù)的通訊組網(wǎng) | |
遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏（西區(qū)） | 工業(yè)級(jí)機(jī)架式二層以太網(wǎng)交換機(jī) | 1 | 本地?cái)?shù)據(jù)的通訊組網(wǎng) |
ANet-2E4SM+ANet-M485*3 | 4 | 負(fù)責(zé)本地?cái)?shù)據(jù)的采集 | |
分散安裝 | AM5SE-UB PT監(jiān)測(cè)并列裝置 | 2 | 具有兩段式定時(shí)限過流保護(hù)，反時(shí)限保護(hù)，欠電壓保護(hù)，過電壓保護(hù)等功能對(duì)電容器進(jìn)行保護(hù) |
AM5SE-F線路保護(hù)測(cè)控裝置 | 2 | 具有三段式過流保護(hù)，重合閘，過負(fù)荷告警、跳閘，過電壓告警、跳閘等功能對(duì)線路進(jìn)行保護(hù) | |
AM6-LD光纖縱差保護(hù)測(cè)控裝置 | 4 | 具有縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)、復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)、過流加速保護(hù)、PT斷線相過流保護(hù)、零序過流保護(hù)等保護(hù)功能 |
AM6-LD光纖縱差保護(hù)測(cè)控裝置具有縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)、復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)、過流加速保護(hù)、PT斷線相過流保護(hù)等功能，具有手合同期、有效值/功率/電度計(jì)算/、遙信、遙控等測(cè)控功能。裝置的主要特點(diǎn)有快速、靈敏的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)盤踞，動(dòng)作事件小于35ms、同步識(shí)別和波形識(shí)別等綜合判據(jù)實(shí)現(xiàn)CT飽和判斷，確保在系統(tǒng)發(fā)送故障、CT飽和或故障轉(zhuǎn)換、發(fā)展時(shí)，保護(hù)裝置始終正確并快速反應(yīng)、記錄信息量大、記錄信息完整、安全、可靠，記錄的錄波為10個(gè)，故障報(bào)告128條，可記錄的事件多達(dá)4096、具有與COMTRADE兼容的故障錄波功能。統(tǒng)通訊支持DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和IEC61850等國際標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約，通訊介質(zhì)可選用雙絞線或光纖；可選擇B碼對(duì)時(shí)、SNTP或通訊對(duì)時(shí)。
AMSSE-IS防孤島裝置主要用于35KV、10KV以及低壓380V光伏發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電等新能源并網(wǎng)供電系統(tǒng)。具有三段式過流保護(hù)、反時(shí)限保護(hù)、兩段式零序IO過流/IO反時(shí)限過流保護(hù)等保護(hù)功能。防孤島裝置具有以下作用1：保護(hù)人員安全：在電網(wǎng)或光伏側(cè)失電時(shí)，防孤島裝置能迅速動(dòng)作，切斷并網(wǎng)點(diǎn)，避免維修人員在不知情的情況下接觸帶電部分，從而保障其生命安全。2：防止電網(wǎng)沖擊和設(shè)備損壞：通過快速切斷連接，防孤島裝置防止了孤島效應(yīng)可能導(dǎo)致的電壓和頻率異常，從而避免了這些異常對(duì)電網(wǎng)和光伏設(shè)備造成的沖擊和損壞。3：提高系統(tǒng)可靠性：通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和快速響應(yīng)，防孤島裝置有助于維持光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而提高其與大電網(wǎng)的功率平衡，增強(qiáng)系統(tǒng)的整體可靠性。
APView500PV電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置采用了高性能多核平臺(tái)和嵌入式操作系統(tǒng)，遵照IEC61000-4-30《測(cè)試和測(cè)量技術(shù)-電能質(zhì)量測(cè)量方法》中規(guī)定的各電能質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量，集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測(cè)、電壓不平衡度監(jiān)測(cè)、事件記錄、測(cè)量控制等功能為一體。裝置在電能質(zhì)量指標(biāo)參數(shù)測(cè)量方法的標(biāo)準(zhǔn)化和指標(biāo)參數(shù)的測(cè)量精度以及時(shí)鐘同步、事件告警功能等各個(gè)方面均達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)A要求，能夠滿足通過0.4-35kV電壓等級(jí)并網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)要求，廣泛適用于工業(yè)廠房、商業(yè)屋頂、物流基地、機(jī)場(chǎng)交通、高速服務(wù)區(qū)等行業(yè)的分布式光伏并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)。電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置的作用主要包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量參數(shù)、?分析電能質(zhì)量問題、?提高電能利用效率、?保障電氣設(shè)備安全運(yùn)行、?降低電能損耗、?預(yù)防電力事故、?提高用戶滿意度等。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量參數(shù)：?通過監(jiān)測(cè)電網(wǎng)中的電壓、?電流等參數(shù)，?及時(shí)發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量問題，?如電壓波動(dòng)、?電流諧波、?電能失真等。分析電能質(zhì)量問題：?通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，?可以深入了解電能質(zhì)量問題的性質(zhì)、?原因和影響，?為后續(xù)的處理提供依據(jù)。提高電能利用效率：?通過監(jiān)測(cè)和分析電能質(zhì)量問題，?可以采取相應(yīng)的措施來改善電能質(zhì)量，?從而提高電能利用效率，?減少能源浪費(fèi)。提高用戶滿意度：?通過監(jiān)測(cè)和分析電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，?幫助電力系統(tǒng)管理人員了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，?及時(shí)調(diào)整電力系統(tǒng)的負(fù)載和運(yùn)行模式，?提高電力系統(tǒng)的效率，?減少能源浪費(fèi)，?降低能源成本，?從而提高用戶滿意度。
圖5 光伏電站西區(qū)屏柜布置圖
圖6 光伏電站東區(qū)屏柜布置圖
圖7 光伏電站監(jiān)控主機(jī)屏與監(jiān)控臺(tái)布置圖
在此界面為項(xiàng)目一次設(shè)計(jì)圖，可以查看直接保護(hù)裝置的電量參數(shù)，監(jiān)視斷路器和手車的狀態(tài)。裝置在遠(yuǎn)方狀態(tài)時(shí)可以遙控?cái)嗦菲鞯姆趾?，?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廠站數(shù)據(jù)，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異常告警，便于及時(shí)做出相應(yīng)的處理。
圖8 主接線界面圖
在監(jiān)控軟件中可以點(diǎn)擊查看光伏發(fā)電項(xiàng)目的電能報(bào)表，報(bào)表可以使用打印機(jī)打印出，可清晰的查看歷史發(fā)電量。
圖9 電能報(bào)表界面圖
此界面可實(shí)時(shí)監(jiān)視直流屏的電參量、通訊狀態(tài)以及開關(guān)量狀態(tài)。用于監(jiān)視直流屏的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)，發(fā)出報(bào)警信息。
圖10 直流屏監(jiān)視界面圖
在電能質(zhì)量監(jiān)控圖中，可以直接查看電能質(zhì)量裝置的運(yùn)行狀態(tài)、電流電壓總有效值、電壓波動(dòng)、電壓總畸變、正反向有功電能、有功、無功功率等電能質(zhì)量信息。可以根據(jù)這些信息監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)電能的質(zhì)量，及時(shí)的做出應(yīng)對(duì)方案
圖11 電能質(zhì)量在線監(jiān)視界面圖
以三號(hào)并網(wǎng)柜為例。在并網(wǎng)柜監(jiān)控圖中，可以直接查看并網(wǎng)柜的運(yùn)行狀態(tài)、電流、電壓、發(fā)電功率、有功電能等電參量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可以清晰的查看到電流的流向。
圖12 并網(wǎng)柜監(jiān)視界面圖
由于太陽能是一種可再生的資源，光伏發(fā)電是一種可持續(xù)的能源形式，可以在限制資源和環(huán)保的前提下，滿足人們對(duì)于能源的需求。提高光伏發(fā)電項(xiàng)目的效益能夠在一定程度上提升資源的利用率，以緩解我國人口眾多卻能源不足的窘境，從而促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。光伏發(fā)電項(xiàng)目能夠增加企業(yè)的盈利，不斷積累財(cái)富，促進(jìn)我國社會(huì)各行各業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展[3]。在未來的發(fā)展中，我們將繼續(xù)努力，為推動(dòng)可再生能源的發(fā)展和應(yīng)用做出更大的貢獻(xiàn)。同時(shí)，我們也將不斷提高技術(shù)水平和管理水平，確保項(xiàng)目的順利實(shí)施和運(yùn)行，為社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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