摘要
分布式光伏發(fā)電作為一種可再生能源技術(shù)，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。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。
概述
本項(xiàng)目采用高效光伏組件，總?cè)萘繛?.03WM，本項(xiàng)目電量結(jié)算原則為：自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。項(xiàng)目2024年6月底建成投產(chǎn)。光伏二次設(shè)計(jì)方案選用Acrel-1000DP分布式光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)，國產(chǎn)麒麟操作系統(tǒng)下的光伏監(jiān)控平臺(tái)具備智能監(jiān)控、保護(hù)裝置具有穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。配置適配的逆變器，將光伏組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以滿足并網(wǎng)要求。本項(xiàng)目的實(shí)施將為當(dāng)?shù)靥峁┣鍧崱⒖稍偕碾娏δ茉矗兄跍p少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，降低碳排放。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)場設(shè)備主要分為三部分，就地高壓柜、二次保護(hù)裝置柜、箱變。就地高壓保護(hù)裝置根據(jù)不同功能安裝在對(duì)應(yīng)的高壓柜對(duì)電力進(jìn)行保護(hù)。二次保護(hù)裝置柜配備防孤島保護(hù)，公共測控裝置、頻率電壓緊急控制裝置、電能質(zhì)量裝置，對(duì)時(shí)裝置以及采集上傳設(shè)備，二次保護(hù)裝置主要對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行保護(hù)、數(shù)據(jù)采集與調(diào)度上傳，箱變安裝有通訊管理機(jī)對(duì)逆變器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
項(xiàng)目對(duì)時(shí)：本項(xiàng)目采用GPS與北斗兩種衛(wèi)星進(jìn)行對(duì)時(shí)，保證了項(xiàng)目設(shè)備對(duì)時(shí)的準(zhǔn)確性。對(duì)時(shí)裝置利用以太網(wǎng)連接入站控層交換機(jī)從而完成對(duì)監(jiān)控主機(jī)與遠(yuǎn)動(dòng)上傳裝置的對(duì)時(shí)，利用IRIG-B通過接線的方式對(duì)就地保護(hù)、二次保護(hù)柜裝置、支流屏等裝置進(jìn)行對(duì)時(shí)，保證設(shè)備時(shí)間的一致。
監(jiān)控平臺(tái)：配備了一套變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)軟件(Acrel-1000DP光伏監(jiān)控系統(tǒng))在國產(chǎn)麒麟操作系統(tǒng)的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場保護(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。
解決方案
1.方案綜述
項(xiàng)目利用原有的電源點(diǎn)作為光伏高壓并網(wǎng)點(diǎn)并入電網(wǎng)端，并網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置光伏進(jìn)線柜，站用變柜，SVG柜，PT柜，計(jì)量柜，出線總柜，并網(wǎng)柜。新增的光伏系統(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1000V，經(jīng)箱變升壓變升壓至10kV后,通過高壓電纜接入新增的10kV光伏進(jìn)線柜,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)，操作使用了國產(chǎn)麒麟系統(tǒng)。監(jiān)控平臺(tái)具有對(duì)全站數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)觀測、事故告警提示等功能。
2.保護(hù)配置
2.1 繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置
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《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》(GB/T14285-2006)。
1.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。
2.電容器保護(hù)裝置：在高壓配電室10kV SVG柜，裝設(shè)1套電容器保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)欠電壓，過電壓，零序電壓，不平衡電壓保護(hù)，異常緊急控制功能，跳開電容器斷路器。
3.防孤島保護(hù)裝置：防孤島檢測需滿足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。
4.光伏電站本體應(yīng)具備故障和異常工作狀態(tài)報(bào)警和保護(hù)的功能。
5.光伏電站應(yīng)支持調(diào)度機(jī)構(gòu)開展"四遙"(遙測、遙信、遙控、遙調(diào))應(yīng)用功能。
6.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。
2.2 調(diào)度自動(dòng)化
光伏電站應(yīng)滿足江蘇電力調(diào)度控制中心關(guān)于印發(fā)《發(fā)電企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)接入配置指導(dǎo)意見》的通知(電調(diào)〔2018〕40號(hào))有關(guān)自動(dòng)化規(guī)定：10kv接入的分布式電源，信息采集、控制調(diào)節(jié)等應(yīng)滿足江蘇電力調(diào)度控制中心關(guān)于印發(fā)《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》(Q/GDW617-2011)、《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》(GB/T19964-2012)要求。光伏電站投運(yùn)后，由區(qū)調(diào)調(diào)度，并由區(qū)級(jí)供電公司對(duì)運(yùn)行進(jìn)行管理。因此，需建立光伏電站至區(qū)調(diào)的調(diào)度通信以及運(yùn)動(dòng)等信息和數(shù)據(jù)傳輸通道。
10kV光伏電站本體需配置配電自動(dòng)化終端監(jiān)控系統(tǒng)，具備與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)進(jìn)行雙向通信的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制功能，應(yīng)能接收、執(zhí)行調(diào)度端遠(yuǎn)方控制解/并列、啟停和發(fā)電功率的指令，具備群調(diào)群控及遠(yuǎn)動(dòng)功能，有關(guān)光伏電站本體信息的采集、處理采用監(jiān)控系統(tǒng)來完成，具備符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的遠(yuǎn)傳功能。
2.3 電能質(zhì)量在線監(jiān)測
根據(jù)《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》(Q/GDW617-2011)、江蘇省電力公司《光伏電站接入系統(tǒng)導(dǎo)則(2010年版)》及《分布式電源接入系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)》(國家電網(wǎng)公司)規(guī)定，為保證對(duì)電能質(zhì)量的有效監(jiān)控，光伏電站側(cè)、宿遷市城區(qū)開發(fā)投資有限公司10kV配電房側(cè)配置1套滿足GB/T19862《電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備通用要求》的A類電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，用于分布式光伏項(xiàng)目的電能質(zhì)量指標(biāo)的監(jiān)測,電能質(zhì)量在線監(jiān)測數(shù)據(jù)需上傳至相關(guān)主管機(jī)構(gòu)。
3.配置設(shè)備清單
表1我司提供方案設(shè)備列表
4.現(xiàn)場應(yīng)用圖
圖4 光伏電站屏柜布置圖
圖5 直流屏柜布置圖
圖6 光伏電站監(jiān)控主機(jī)臺(tái)布置圖
系統(tǒng)功能
1.電能質(zhì)量監(jiān)視
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)測現(xiàn)場電能的質(zhì)量，及時(shí)的做出應(yīng)對(duì)方案。
2.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。
3.主接線圖
在此界面可以查看高壓保護(hù)柜的電量參數(shù)，監(jiān)視斷路器和手車的狀態(tài)，在遠(yuǎn)方狀態(tài)時(shí)可以遙控?cái)嗦菲鞯姆趾希O(jiān)視高壓柜保護(hù)裝置的參數(shù)，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)做出相應(yīng)的處理。
結(jié)語
該項(xiàng)目的實(shí)施可以有效地推動(dòng)可再生能源的發(fā)展，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，降低能源消耗和環(huán)境污染。項(xiàng)目采用Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)二次方案，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)和江蘇當(dāng)?shù)貙?duì)分布式電源接入要求，實(shí)現(xiàn)成功并網(wǎng)，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)展做出積極貢獻(xiàn)。
