分布式屋顶光伏发电监测系统

时间：2021-07-21作者：安科瑞电气股份有限公司浏览：508

1概述 。
"十四五 "期间 ，随着 "双碳"目标 的提出 和逐步 落实 ，本已呈现出 良好 发展势头 的分布式光伏 发电 有望 大幅 提速 。 
对于 "十四五 "光伏 发展规划 ，国家** 能源 研究所 可再生能源 发展 中心 副主任 陶冶 说，“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 110 GW以上 的年增速 ，这里面 包括 集中式 光伏电站 和分布式光伏 电站 。 
与集中式 电站 相比 ，分布式光伏 发电 不依赖于土地 等自然资源 ，每个 地方 的屋顶 就是 分布式 电站 的基础 ，在碳中和 方案 的可选项 中，分布式光伏 因其灵活性 必将 得到 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 。
当前 国内 分布式应用 场景 分别是：广大 农村 屋顶 的户用光伏 和工商企业 屋顶光伏，这两类 分布式光伏 电站 在今年 得到 了 发展 。
2有关 标准 。
按照 国家电网 Q/GDW1480-2015 《分布式电源 接入 电网技术 规范 》：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 220 V;400 kW 及以下 可接入 220 V；后 的并网 电压等级 应根据 电网 情况 ，通过 技术经济 比较 论证 确定 。 
如果有高、低两级 电压 接入 ，则** 采用 低电压等级 接入 。
Q/GDW1480-2015 分布式电源 接入 电网技术 规定
GB /T29319-2012 光伏 系统 接入 配电网 技术规范
GB50797-2012 光伏电站 设计规范
Q/GDW1617-2015 光伏电站 并网 技术规范
JGJ203-2010 《太阳能光伏 民用建筑 应用 技术规范 》
3解决方案
3.1 交流 220 V并网 
直流 220 V光伏并网 系统 主要 用于 居民 屋顶 光伏发电 ，装机容量 约8kW 。 
根据 国家能源局 网站 提供 的数据 ，户用光伏 电站 今年 发展 很快 ，截至 2021 年6月底 ，全国 已累计 纳入 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个月在全国 范围 内建造 了四个 水电站 。

一些 小规模 的光伏电站 是自发 自用 的，无上网方式 ，这类光伏电站 需要 安装 防逆流 保护装置 ，避免 向电网 输送 电能 。 

对于 光伏电站 而言 ，利用 云平台 对其进行 管理 是十分必要 的，而安科瑞 在这 类光伏电站 中提供 的解决方案 就是这样 的
：











3.2 交流 380 V并网 

按照 国家电网 Q/GDW1480-2015 《分布式电源 接入 电网技术 规定 》，可380 V的功率 在8kW ~400 kW 之间 ，这种 分布式光伏 多为 工商业 企业 用屋顶光伏，自发 自用 ，余电 上网 。 
在分布式光伏 接入 配电网 之前 ，要确定 其计量 点，除了 要考虑 产权 分界点 外，还要 考虑 用户 的分布式电源 出口 和用户 自用 的线路 位置 。 
各电能表应安装 双向 电能 计量 装置 ，其设备 配置 和技术要求 符合 DL /T448的有关 规定 ，并按有关 标准 、规程 进行 。 
电能表采用 智能电能表 ，其技术 性能 应符合 国家电网 公司 有关 智能电能表 的有关 标准 。 
分布式 电力 计量 装置 结算 与考核 ，应安装 采集 设备 ，接入 用电 信息采集 系统 ，实现 用电 信息 的远程 自动 采集 。
PV 阵列 可接入 组串式PV 逆变器 ，或通过 汇流箱 接入 逆变器 ，然后 接入 企业 380 V电网 ，实现 自适应 、余电 上网 。 
需要 在380 V并网机 之前 安装 计量 电表 ，用于 光伏发电 量的计量 ，同时 ，在企业 电网 与公共 电网 连接处 还需要 安装 用于 计量 企业上网电量 的双向 计量 电表 ，数据 应上传 供电 部门 用电 信息采集 系统 ，用于 对企业 的上网 电量 进行 计量 。
一些 光伏电站 并网 需要 对电能质量 进行 监控 ，包括 电源 频率 、电源电压的大小 、电压 不平衡、电压 骤降 /中断 、电压 突变 、谐波 /间谐波 THD、闪变 等，并且 需要 安装 单独 的电能质量 监测 装置 。 
有的光伏电站 是自发 自用 ，余电 不上网 ，这类光伏电站 需要 安装 防逆流 保护装置 ，避免 向电网 输送 电能 。

该模式 下单片 光伏电站 规模 适中 ，光伏发电 数据 可以 通过 云平台 和运行 储能系统的数据 实现 ，安科瑞 提供 的此类 光伏电站 的解决方案 包括 ：





3.3 10kV 或35 kV 并网 。

按照 《国家能源局 关于 2019 年风电 、光伏发电 项目建设 有关 事项 的通知 》(国发 新能 〔2019 〕49 号)，对于 需要 国家补贴 的新设工商业 光伏发电 项目 ，应满足 单点 并网 装机容量 小于 6兆瓦 的要求 。
这种 分布式光伏 装机容量 一般 较大 ，需要 通过 升压变压器 升压 后接入 电网 。 
在大规模 的分布式光伏 电站 中，由于 装机容量 较大 ，可能 对公共 电网 造成 较大 的干扰 ，因此 ，供电 部门 对其电力 质量 、电力调度 等方面 的通信 要求 较高。
需要 安装 独立 的电能质量 监测 装置 ，包括 电源 频率 、电源电压的大小 、电压 不平衡、电压 骤降 /中断 、电压 突变 、谐波 /间谐波 THD、闪变 等，并对其进行 监测 。

上面 是一台 1MW 分布式光伏 电站 的示意图 ，光伏 阵列 接入 光伏 汇流箱 ，在直流 柜汇流 后，接入 集中式 逆变器 (直流 柜根据 情况 可不 设置 )，后 经过 升压变压器 升压 至10 kV 或35 kV 。 

因光伏电站 装机容量 较大 ，所涉及 的保护 、测控 设备 较多，表主要 如下 
：













3.4 系统 功能设计 。

安科瑞 电光伏电站 监控软件 采用 Acrel-2000 Z，是安科瑞 电气 股份 有限公司 根据 多年 来的开发 实践经验 和用户需求而设计 的针对 用户 配电系统和光伏电站 的实时监控 系统 。
3.4.1配置 软件 运行环境 。
将Windows7操作系统 安装 在服务器 上。
3.4.2光伏电站 电力监控 软件结构 。
应用 C/S体系结构 ，实时 采集 光伏电站 的电流 、电压 、日/月/年/年累计 发电量 和气象数据。
3.4.3光伏电站 电力监控 软件 的功能 。
监控 光伏电站 的整体 信息 ，以图形 和数据 的形式 实时 、动态 地展示 电站 概况 、电站 实时 发电 及发电 统计信息 。 
包含 了电站 概要 、环境参数 、实时信息、发电量 统计 、发电 容量 TOP10 。
户外 温度 值、风速 、风向 、光照强度 等，通过 主界面可以 实时监控 光伏 阵列 的现场 环境 。
1)通过 对电站 一次 及二次 配电 网络 的监测 ，了解 电站 各电气设备 的运行状况 和状态 ，并对有/无功 流向 、并网 状态 等进行 实时监控 。
2)光伏组件 分布 监测 。
基于 微逆变 反应 的数据 ，可以 显示 各组 太阳能 电池板 的工作状态 (是否 正常 发电 )，根据 组串式逆变器 显示 每一组 光伏 组串 输出功率 ，分别 计量 两种 逆变 方式 的发电量 日发电量 、日发电量 曲线 、月发电量 柱状图 等，并对这两种 逆变 方式 的发电量 进行 对比 。
3)逆变 监测 。
逆变器 组的主要 监测 指标 有：
DC 电压 ，直流电流，直流电源 。
交变 电压 ，交流电流 。
变频 中的温度 、时钟 。
频率 ，功率因素 ，目前 的发电量 。
每天 发电量 、累计 发电量 、累计 CO2 排放量 。
过高的电网 电压 和过低的电网 电压 。
电力网 频度 高，电网 频率 低。
过高的直流电压 ，过低的直流电压 。
逆变 负载 ，逆变器 过热 ，逆变器 短路 。
暖气 过热
变换器 孤岛
DSP故障 、通信 故障 等。







监控系统可绘制显示逆变器电压—时间曲线、功率—时间曲线等，直流侧输入电流实时曲线、交流侧逆变输出电流曲线，并采集与显示各逆变器日发电量等电参量；

4）交流汇流箱监控

交流汇流箱主要监测指标包括：

­  光伏组串输出直流电压、输出直流电流、输出直流功率 

­  各路输入总发电功率、总发电量 

­  汇流箱输出电流、汇流箱输出电压、汇流箱输出功率 

­  电流监测允差报警 

­  传输电缆/短路故障告警 

­  空气开关状态、故障信息等

5）交流配电柜监控

交流配电柜主要监测指标包括：

­  光伏发电总输出有功功率、无功功率 

­  功率因数、电压、电流 

­  断路器故障信息、防雷器状态信息等

6）并网柜监控

通过对并网柜的监控，计量上网电量、内部用电量、电能质量、光伏发电系统有功和无功输出、发电量、功率因数、并网点的电压和频率、注入系统的电等参数，计算碳减排量，并折算成标准煤，计算发电收益。

7）环境参数监控

环境参数主要监测指标包括：

­  日照辐射 

­  风速、风向 

­  环境温度 

­  太阳能电池板温度等

对比实际微逆或几种微逆输出指导电池板需要清洗等信息。

8）历史数据管理

监控系统可针对光伏发电现场的各种事件进行记录，如：通讯采集异常、开关变位、操作记录等，时间记录支持按类型查询，并可对越限报警值进行更改设置；

9）日发电趋势分析

系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，可以反映出每天24小时内光伏发电量与该日日照强度，环境温度，风速等的波动情况。

10）故障报警

当电池板长时间输出功率偏低进行故障指示，建议运维人员前往现场检查是否有故障发生等；另外对于并网柜部分的主断路器分合闸状态进行监视，当出现开关变位及时报警，提醒运维人员。

 

 

4 云平台

云平台软件采用B/S架构，任何具备权限的用户都可以通过WEB浏览器，根据授权的不同监视分布在区域内各建筑的光伏电站的运行状态（如电站地理分布、规模信息、是否并网、当前发电量、总发电量等信息）。

1）显示各场站发电量、发电功率、装机容量等数据。

 

2）显示单个场站当日发电收益、总收益、装机容量、日/月/累计发电量以及功率曲线、设备状况等。

 

3）显示单个逆变器详细情况，包括实时功率、日发电量、事件告警以及支路信息。

 




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• 词条

  词条说明

• 开关柜无线测温功能特点

  开关柜无线测温功能特点开关柜无线测温功能特点1、多种温度监测方式系统设定自动采集任务，定时按照既定的采样频率进行开关柜温度信息的采集。温度数据保存在数据库中，用户可以设定时间区间、指定监控对象进行历史温度信息的查询同时，用户可以在主站系统中指定某一具体的开关柜或传感器进行实时的温度信息采集。2、完备的告警机制当开关柜温度的**值或温度的变化率过上限，系统为运行管理人员提供声音、光电、短信等多种方式

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