中小容量分布式光伏电站监测系统介绍

1、概述

“十四五”期间，随着“双碳”目标提出及逐步落实，本就呈现出较好发展势头的分布式光伏发展有望大幅提 速。就“十四五”光伏发展规划，国家发改委能源研究所可再生能源发展中心副主任陶冶表示，“双碳”目标意味 着国家产业结构的调整，未来10年，新能源装机将保持在110GW以上的年增速，这里面包含集中式光伏电站和分布式光伏电站。相较于集中式电站来说，分布式对土地等自然资源没有依赖，各个地方的屋顶就是分布式电站的形成基础，在碳中和方案的可选项中，分布式光伏由于其灵活性必将被大力发展，目前已有河北、甘肃、安徽、浙江、陕 西等9省发布关于分布式光伏整县推进工作的通知。

目前我国的两种分布式应用场景分别是：广大农村屋顶的户用光伏和工商业企业屋顶光伏，这两类分布式光伏电站今年都发展迅速。

2、相关标准

根据国家电网Q/GDW1480-2015《分布式电源接入电网技术规定》：分布式电源并网电压等级可根据各并网点装机容量进行初步选择，推荐如下：

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。

并网电压等级应根据电网条件，通过技术经济比选论证确定。若高低两级电 压均具备接入条件，优先采用低电压等级接入。

3、解决方案

户用光伏

用光伏多用于居民屋顶光伏发电，装机功率在8kW左右。户用光伏电站今年发展非常迅猛，根据国家能源局网 站提供的数据，截至2021年6月底，全国累计纳入2021年国家财政补贴规模户用光伏项目装机容量为586. 14万千瓦， 这相当于6个月在居民屋顶建造了四分之一个三峡水电站。

近年来国外户用光伏需求比较大，一般配套家庭或社区储能系统用于减少对公共电网的依赖，自发自用，余电 不上网模式。此类户用光伏电站需要安装防逆流保护装置，避免往电网输送电能。光伏电站规模较小，而且比较分 散，对于光伏电站的管理者来说，通过云平台来管理此类光伏电站非常有必要，安科瑞在这类光伏电站提供的解决 方案包括以下方面：

中小容量分布式光伏电站

根据国家电网Q/GDW1480-2015《分布式电源接入电网技术规定》,8kW~400kW可380V并网，超出400kW的光伏电 站视情况也可以釆用多点380V并网，以当地电力部门的审批意见为准。这类分布式光伏多为工商业企业屋顶光伏， 自发自用，余电上网。分布式光伏接入配电网前，应明确计量点，计量点设置除应考虑产权分界点外，还应考虑分 布式电源出口与用户自用电线路处。每个计量点均应装设双向电能计量装置，其设备配置和技术要求符合DL/T 448 的相关规定，以及相关标准、规程要求。电能表采用智能电能表，技术性能应满足国家电网公司关于智能电能表的 相关标准。用于结算和考核的分布式电源计量装置，应安装釆集设备，接入用电信息釆集系统，实现用电信息的远 程自动采集。

光伏阵列接入组串式光伏逆变器，或者通过汇流箱接入逆变器，然后接入企业380V电网，实现自发自用，余电 上网。在380V并网点前需要安装计量电表用于计量光伏发电量，同时在企业电网和公共电网连接处也需要安装双向 计量电表，用于计量企业上网电量，数据均应上传供电部门用电信息采集系统，用于光伏发电补贴和上网电量结 算。

部分光伏电站并网点需要监测并网点电能质量，包括电源频率、电源电压的大小、电压不平衡、电压骤升/骤降 /中断' 快速电压变化' 谐波/间谐波THD、闪变等，需要安装单独的电能质量监测装置。部分光伏电站为自发自用， 余电不上网模式，这种类型的光伏电站需要安装防逆流保护装置，避免往电网输送电能，系统图如下。

这种并网模式单体光伏电站规模适中，可通过云平台釆用光伏发电数据和储能系统运行数据，安科瑞在这类光 伏电站提供的解决方案包括以下方面：

大容量分布式光伏电站

根据《国家能源局关于2019年风电、光伏发电项目建设有关事项通知》（国发新能〔2019〕49号），对于需要 国家补贴的新建工商业分布式光伏发电项目，需要满足单点并网装机容量小于6兆瓦且为非户用的要求，支持在符合 电网运行安全技术要求的前提下，通过内部多点接入配电系统。

此类分布式光伏装机容量一般比较大，需要通过升压变压器升压后接入电网。由于装机容量较大，可能对公共电网造成比较大的干扰，因此供电部门对于此规模的分布式光伏电站稳控系统、电能质量以及和调度的通信要求都比较高。

光伏电站并网点需要监测并网点电能质量，包括电源频率、电源电压的大小、电压不平衡、电压骤升/骤降/中 断、快速电压变化、谐波/间谐波THD、闪变等，需要安装单独的电能质量监测装置。

上图为一个1MW分布式光伏电站的示意图，光伏阵列接入光伏汇流箱，经过直流柜汇流后接入集中式逆变器（直 流柜根据情况可不设置），再经过升压变压器升压至10kV或35kV后并入中压电网。由于光伏电站装机容量比较大， 涉及到的保护和测控设备比较多，主要如右表：

4、云平台

综合看板：

光伏电站位置显示

光伏电站数量，峰值发电功率，实时发电功率显示

统计所有光伏电站日、月、年发电量

计算标准煤节约量以及二氧化碳减排量

柱状图展示每月发电量

电站状态：

展示光伏电站发电功率、峰值功率等基本参数

统计当前光伏电站日、月、年发电量

摄像头实时监测

接入辐照度、环境温湿度、风速等环境参数

显示当前光伏电站逆变器接入数量及其基本参数

逆变器状态：

逆变器基本参数显示

日、月、年发电量显示

通过曲线图显示逆变器功率、环境辐照度曲线

直流侧电压电流查询

交流电压、电流、有功功率、频率、功率因数查询

逆变器曲线分析：

展示逆变器直流侧电压、电流曲线，交流侧功率曲线以及环 境辐照度、温度曲线。便于用户进行整体分析。

电站发电统计：

统计列表中所有光伏电站日、月、年发电量，支持柱状图和 曲线图切换展示以及报表导出功能。

逆变器发电统计：

统计当前光伏电站中所有逆变器的日、月、年发电量，支持 柱状图查询以及报表导出功能。

编辑：黄飞