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分布式光伏电力监控解决方案

更新时间: 2023-05-18   点击次数: 780次

光伏发电系统

光伏发电系统是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电系统。通常由光伏方阵、蓄电池组(蓄电池控制器)、逆变器、交流配电柜和太阳跟踪控制系统等设备组成。其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行。

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主要由:光伏阵列、光伏控制器、(蓄电池组)、逆变器、监控系统、负载。

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主要由:光伏阵列、汇流箱、直流屏、并网逆变器、监控系统、负载、公共电网。

1.有逆流并网光伏发电系统

(多余光电不可以上送电网)

2.切换型并网光伏发电系统

(支持并离网切换,离网需配储能)

3.无逆流并网光伏发电系统

(多余光电可以上送电网)

4.有储能装置的并网光伏发电系统

(支持并离网切换)

 

定义:分布式光伏发电系统,又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。


分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备,另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。


应用范围:可在农村、牧区、山区,商业区附近建造,解决当地用户用电需求。


特点:

输出功率相对较小。容量在数千瓦以内。

污染小,环保效益突出。发电过程中,没有噪声,也不会对空气和水产生污染。

能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。

发用电并存。分布式光伏发电是接入配电网,发电用电并存,且要求尽可能地就地消纳。

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分布式光伏发电系统

光伏电站光伏区主要电气设备:光伏组件、逆变器、汇流箱、变压器等

分布式光伏应用场景

分布式光伏0.4kV并网

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      此项目为车间新建屋顶分布式光伏发电项目,建设装机容量为1103.46kWp。组件采用单晶硅功率515Wp及550Wp组件,分布在2#厂房及办公楼屋顶,分块发电,分为3个0.4kV子系统并网。根据屋面情况布置太阳能电池板,所发直流电经过逆变器逆变成交流后,接入厂区配电房0.4kV母线。

分布式光伏10kV并网

     拟在某公司十二个屋面建设17.99985MWp分布式光伏发电项目,项目采用“自发自用,余电上网”模式,采用XGF10-Z-1国网典型设计方案,共利用原有三个电源点作为光伏高压并网点并入电网端,光伏组件选用550Wp单晶硅光伏组件;逆变器选用组串式逆变器,光伏发电逆变器电源电压为800V,经室内升压变升压至10kV后,通过高压电缆接入新增的10kV光伏高压柜,并入原10kV市电高压柜。

分布式光伏监控系统

     目前,光伏电站中装设的电力二次系统主要有光伏后台监控系统、计量系统、远动通讯屏、调度数据网屏、防孤岛保护装置、电能质量在线监测装置、频率电压紧急控制装置等,部分光伏电站还建设有向发电集团传输数据的系统。

分布式光伏监控系统框图

        通过Acrel-1000DP分布式光伏监控系统平台即可对用户光伏发电、用电进行集中监控、统一调度、统一运维,满足用户可靠、安全、节约、高效、有序用电的要求。对用户提供运维服务,实现能源互联,信息互通,打破信息孤岛;根据用电设备负荷重要性分级管理,错峰有序用电。

分布式光伏监控系统拓扑图

 

分布式光伏监控系统包含:

1、防孤岛保护装置;

2、电能质量在线监测

3、频率电压紧急控制

4、逆变器监测

5、发电计量系统

6、视频监控

7、环境辅助监控

8、远动上传调度

9、光功率预测

分布式光伏防孤岛保护

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根据《光伏发电站接入电力系统的技术规定》GB/T 19964-2012的相关要求,光伏发电站应配置独立的防孤岛保护装置,动作时间应不大于2s。防孤岛保护还应与电网侧线路保护相配合。对并网点电压、频率、电能质量等都有要求。

孤岛islanding   包含负荷和电源的部分电网,从主网脱离后继续孤立运行的状态。孤岛可分为非计划性孤岛和计划性孤岛。

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孤岛效应的危害

当电网侧停电检修,若并网光伏电站的逆变器仍在继续供电,维修人员不一定意识到分布式系统的存在,从而可能危及维修人员的安全。

当孤岛效应发生时,负荷大于或者小于光伏发电功率,电网不能控制供电孤岛的电压和频率,电压幅值和频率的漂移会对用电设备带来破坏;

如果逆变器仍然在发电,由于并网系统输出电压和电网电压之间产生相位差,当电网重新恢复供电时会产生浪涌电流,可能会引起再次跳闸或对分布式发电系统、负载和供电系统带来损坏。

分布式光伏监控系统

综合监测界面

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展示光伏电站名称、位置、逆变器数量等基本信息;

统计当前光伏电站日、月、年发电量;

按汇流数据分散分析每组光伏组件发电功率以及工作状态

电能质量监测界面

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监测站内电能质量检测仪所采集数据,如电压有效值,偏差率,谐波畸变率,电流有效值,分相功率,总功率等;

通过柱状图展示电能质量检测仪谐波和间谐波各频谱;

通过曲线图展示三相电流/电压谐波数据、实时负荷曲线、有效值/波动/偏差/闪变等参数;

展示所选站点下全部电能质量检测仪所有暂态事件。

分布式光伏组件监控界面

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监测整个光伏阵列各个组件的电压、电流、功率等电参量信息;

监测逆变器当前输入功率、输出功率、温度及当前状态等信息;

监测逆变器交直流侧电参量信息。

逆变器曲线分析界面

(阳光电源,锦浪,固德威,华为)

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展示逆变器交流侧总有功功率曲线;

展示逆变器直流侧电压曲线;

展示当前光伏发电站所处环境温度曲线;

综合分析环境对光伏发电的影响。

 

光功率预测系统

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根据《光伏发电站接入电力系统的技术规定》GB/T 19964-2012的相关要求,装机容量10MW及以上的光伏发电站应配置光伏发电功率预测系统,系统具有0h-72h短期光伏发电功率预测以及15min-4h超短期光伏发电功率预测功能。

光伏发电功率预测系统通过采集数值天气预报数据、实时环境气象数据、光伏电站实时输出功率数据、光伏组件运行状态等信息,可按照电网调度技术要求,实现标准格式的短期功率预测(预测光伏电站未来0h-168h的光伏输出功率,时间分辨率为15min)、超短期功率预测(预测未来15min-4h的光伏输出功率,时间分辨率为15min),以及光伏电站实时气象数据、装机容量、投运容量、最大出力等信息的上报。同时,光伏电站的功率预测与主站之间应具备定时自动和手动启动传输功能。