安科瑞 陳聰

摘要：分布式光伏發(fā)電作為一種重要的可再生能源，具有清潔、*效、可再生的特點(diǎn)，對(duì)于緩解能源危機(jī)、降低環(huán)境污染、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。概述分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的總體設(shè)計(jì)思路，并詳細(xì)介紹分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的設(shè)計(jì)方案，包括技術(shù)原理、系統(tǒng)構(gòu)成、關(guān)鍵技術(shù)等方面，*后結(jié)合實(shí)際使用需求總結(jié)方案運(yùn)行管理措施，期望在能源領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：分布式光伏發(fā)電；并網(wǎng)發(fā)電；技術(shù)方案設(shè)計(jì)；運(yùn)行管理

0引言

在光伏發(fā)電中，并網(wǎng)運(yùn)行方式具有顯著的安全保障功能。為確保光伏設(shè)備在并網(wǎng)發(fā)電中的穩(wěn)定運(yùn)行，*須對(duì)運(yùn)行設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理優(yōu)化和完善。根據(jù)實(shí)際需求和電網(wǎng)條件，選擇適合的光伏設(shè)備型號(hào)和配置。建立完善的監(jiān)控與控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)電量、電網(wǎng)參數(shù)等，及時(shí)預(yù)警和處置異常情況。此外，針對(duì)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)需要綜合考慮多個(gè)方面。從發(fā)電線路的選擇到斷路器的布置，通過綜合設(shè)計(jì)策略，可實(shí)現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)的*效、安全以及可持續(xù)發(fā)展。

1分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

分布式的光伏發(fā)電并網(wǎng)架構(gòu)主要應(yīng)當(dāng)包含光伏組件、逆變器、自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、雙向電表、匯流箱、直流電以及交流電的傳輸線路等。在設(shè)計(jì)過程中，需要充分考慮實(shí)際情況和系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性等因素，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行與效益的*大化。在設(shè)計(jì)分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，需要合理地接入并網(wǎng)電源設(shè)備，并實(shí)時(shí)監(jiān)測和靈活調(diào)節(jié)系統(tǒng)負(fù)荷功率。結(jié)合實(shí)際

情況，可以選擇合適的并網(wǎng)接入方案。

根據(jù)監(jiān)測到的負(fù)荷功率變化，可以通過調(diào)整逆變器的運(yùn)行參數(shù)來靈活調(diào)節(jié)系統(tǒng)的負(fù)荷功率，維持電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，確保并網(wǎng)電源設(shè)備在異常情況下能夠快速地與電網(wǎng)解列，防止對(duì)電網(wǎng)造成影響。再根據(jù)實(shí)際情況，選擇箱變低壓母線、配電室的并網(wǎng)接入設(shè)備形式。工程技術(shù)人員需要采用體系化的設(shè)計(jì)思路，優(yōu)化光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電方陣結(jié)構(gòu)。分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的體系架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的體系架構(gòu)

為優(yōu)化分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)方案，需要*點(diǎn)保障光伏發(fā)電組件的安全運(yùn)行。分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命造成影響，因此需要設(shè)計(jì)出完善的建模方案，以應(yīng)對(duì)各種特殊情況。首先，運(yùn)用模型分析方法直觀檢測系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，從而更好地理解系統(tǒng)的性能和行為。其次，應(yīng)當(dāng)配備減震系統(tǒng)，確保關(guān)鍵連接組件能夠更好地發(fā)揮作用，避免瞬時(shí)損壞的強(qiáng)烈振動(dòng)對(duì)并網(wǎng)發(fā)電裝置造成影響。再次，建立分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的立體模型，有助于提*并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的使用效能。*后，結(jié)合發(fā)電工程所在區(qū)域的風(fēng)力因素、風(fēng)向因素以及自然光照條件等，合理劃分光伏發(fā)電的方陣系統(tǒng)，從而提*整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

2分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)的技術(shù)方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1*用線路的接入形式選擇

分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)采用*用變壓器，應(yīng)科學(xué)地選擇設(shè)備型號(hào)。若分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中的電流速斷保護(hù)不夠靈敏，須視情況增設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，以確保電網(wǎng)的正常運(yùn)行。對(duì)于過電流的并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備，其保護(hù)模式應(yīng)采用特殊的低電壓閉鎖系統(tǒng)，以確保電源分布式結(jié)構(gòu)能全*滿足電網(wǎng)設(shè)備的安全閉鎖、快捷操作以及接地保護(hù)性能。

此外，針對(duì)具備*溫跳閘和低溫報(bào)警功能的系統(tǒng)變壓器，應(yīng)進(jìn)一步提升電網(wǎng)接入的普及度，為并網(wǎng)系統(tǒng)的過負(fù)荷安全保障功能提供有力支撐。對(duì)于并網(wǎng)發(fā)電的終端設(shè)備系統(tǒng)用戶，應(yīng)確保其具備更*可靠性的并網(wǎng)安全發(fā)電效果。*用線路網(wǎng)絡(luò)的斷路器設(shè)備應(yīng)配備相間短路安全保障功能，從源頭上杜絕并網(wǎng)安全運(yùn)行故障。

2.2發(fā)電線路的接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)

并網(wǎng)發(fā)電線路系統(tǒng)如圖2所示，其工作原理是將多個(gè)發(fā)電機(jī)組通過并網(wǎng)裝置連接于一個(gè)公共的電力網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于多種結(jié)構(gòu)形式的并網(wǎng)發(fā)電線路，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選擇接入現(xiàn)有的光伏電網(wǎng)。在進(jìn)行接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，*須深入了解發(fā)電線路的特點(diǎn)與要求，結(jié)合地區(qū)差異和實(shí)際需求進(jìn)行綜合評(píng)估，充分考慮環(huán)境因素、設(shè)備性能、運(yùn)行條件等多個(gè)方面，結(jié)合電力電子技術(shù)、控制理論以及通信技術(shù)等*進(jìn)科技手段，實(shí)現(xiàn)發(fā)電線路的優(yōu)化配置與*效管理。此外，設(shè)計(jì)過程中需注重節(jié)能減排和綠色發(fā)展。通過優(yōu)化發(fā)電線路的布局、提*設(shè)備能效、采用清潔能源等方式，降低對(duì)環(huán)境的影響，推動(dòng)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，有助于提*發(fā)電線路系統(tǒng)的安全使用效益。

近年來，設(shè)計(jì)院人員正在深入研究具有靈活閉鎖功能的新型變壓器。經(jīng)過系統(tǒng)功能創(chuàng)新與改造后，新型變壓器能夠?qū)崿F(xiàn)更加平穩(wěn)可靠的光伏并網(wǎng)發(fā)電效益，同時(shí)降低光伏發(fā)電的使用成本。因此，采取靈活的發(fā)電線路并網(wǎng)接入形式，有助于光伏發(fā)電的系統(tǒng)組件發(fā)揮更好的安全使用功能。

圖2并網(wǎng)發(fā)電線路系統(tǒng)

2.3合理布置系統(tǒng)斷路器

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，在布置系統(tǒng)方面有更多類型的設(shè)備選擇。在光伏發(fā)電并網(wǎng)設(shè)備系統(tǒng)中，斷路器的作用舉足輕重，為光伏并網(wǎng)發(fā)電提供良好的保障。然而，目前光伏發(fā)電系統(tǒng)的斷路器主要集中在傳統(tǒng)的斷電安全保護(hù)上，這顯然已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代光伏并網(wǎng)發(fā)電的安全需求。因此，需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)常規(guī)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行擴(kuò)展和創(chuàng)新。

在光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中，熔斷器、微型斷路器以及隔離開關(guān)等設(shè)備不可少。通過合理選用這些斷路器設(shè)備，可以為光伏并網(wǎng)發(fā)電提供更加可靠和穩(wěn)定的保障。同時(shí)，為提*并網(wǎng)發(fā)電設(shè)備的開斷保護(hù)能力，需要引入智能化的并網(wǎng)發(fā)電安全控制技術(shù)，這樣才能確保電網(wǎng)設(shè)備的負(fù)荷端和系統(tǒng)電源端能夠?qū)崿F(xiàn)更加穩(wěn)定和可靠的協(xié)同運(yùn)行。此外，可以采用客觀的計(jì)算方法，準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)短路的瞬時(shí)電流強(qiáng)度，從而為光伏并網(wǎng)發(fā)電的安全運(yùn)行提供有力支持。

3分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)方案的運(yùn)行管理措施

3.1防孤島保護(hù)的功能完善

隨著科技的發(fā)展，防孤島的安全保護(hù)系統(tǒng)日益完善，其強(qiáng)大的功能為光伏發(fā)電配置設(shè)計(jì)提供全*的支持。該系統(tǒng)的核心在于預(yù)防并網(wǎng)發(fā)電設(shè)備的孤島現(xiàn)象，通過智能化和自動(dòng)化的數(shù)據(jù)傳輸方案，從根本上消除光伏并網(wǎng)中的設(shè)備運(yùn)行孤島。這不僅提*系統(tǒng)的效率，還為電網(wǎng)的整體安全運(yùn)行提供有力保障。此外，采用自動(dòng)化的防孤島保護(hù)裝置能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地排查并網(wǎng)運(yùn)行發(fā)電的孤島問題，迅速斷開孤島設(shè)備，有效避免設(shè)備損壞和電網(wǎng)事故。為保證光伏系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，合理采用低電壓保護(hù)裝置進(jìn)行緊急控制至關(guān)重要。它能全*監(jiān)測異常系統(tǒng)的運(yùn)行電壓，確保系統(tǒng)安全。同時(shí)，對(duì)于發(fā)電量的智能統(tǒng)計(jì)設(shè)備，需要進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)和選用。這不僅為系統(tǒng)電價(jià)補(bǔ)償提供支撐，還有助于實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的精細(xì)化管理，進(jìn)一步提*電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

3.2適當(dāng)增加縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)以及系統(tǒng)過流保護(hù)

在光伏發(fā)電的當(dāng)前結(jié)構(gòu)中，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)已成為確保發(fā)電安全的重要手段，被廣泛采納和應(yīng)用。這種保護(hù)技術(shù)主要用于并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，能夠精*及時(shí)地檢測出并網(wǎng)線路中的異常情況。通過全過程的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，可以顯著提*并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備可靠性。過流保護(hù)是另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。它的核心在于準(zhǔn)確檢測并網(wǎng)發(fā)電中的瞬時(shí)大電流部位，并采用相應(yīng)的系統(tǒng)安全保障技術(shù)方案。因此，應(yīng)更廣泛地采用電源設(shè)備系統(tǒng)安全改造技術(shù)，充分發(fā)揮并網(wǎng)光伏電源的多層面安全保障功能。在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)電能裝置則負(fù)責(zé)全*測定并網(wǎng)光伏設(shè)備的電壓和電流參數(shù)，有助于值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)三相不平衡的系統(tǒng)電流異常，并對(duì)諧波干擾進(jìn)行必要的排查。

3.3自動(dòng)檢測裝置運(yùn)用于并網(wǎng)安全管理

自動(dòng)化檢測設(shè)備在操作上具有顯著的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于光伏并網(wǎng)發(fā)電的全*檢測。它能夠測試系統(tǒng)頻率、電源電壓、功率因數(shù)以及系統(tǒng)諧波的影響。在光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)中，自動(dòng)化的并網(wǎng)運(yùn)行安全檢測設(shè)備占據(jù)著核心地位。同時(shí)，光伏發(fā)電作為清潔能源產(chǎn)業(yè)，既能為發(fā)電能源模式的創(chuàng)新提供有力支持，又能為傳統(tǒng)發(fā)電能源的節(jié)約控制做出貢獻(xiàn)。因此，當(dāng)前技術(shù)研究人員致力于探索光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)碳中和的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)工程建設(shè)目標(biāo)。為確保光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)方案的合理性，需要合理界定*風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，以避免可能的損壞。此外，這種智能化裝置可以用于檢測外力破壞因素。在實(shí)踐中，工程技術(shù)人員應(yīng)采取正確的技術(shù)方法來預(yù)防外部因素的侵蝕，合理劃分安全隱患區(qū)域，從而提*光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的綜合效益。在構(gòu)建光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，區(qū)分方陣的方法主要體現(xiàn)在建立立體化的方陣組件模型。通過實(shí)施*確的建模方案，可以確保劃分后的陣列模塊能夠發(fā)揮其應(yīng)有的效能。在運(yùn)維保養(yǎng)工作中，應(yīng)集中檢測*侵蝕強(qiáng)度區(qū)域的發(fā)電組件損壞程度，并采取有效的技術(shù)解決方案進(jìn)行彌補(bǔ)。大型光伏發(fā)電陣列通常由多個(gè)方陣組成，因此應(yīng)區(qū)分相的方陣模塊結(jié)構(gòu)，以達(dá)到*佳的預(yù)期發(fā)電效果。

4Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

4.1平臺(tái)概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求，總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的*進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及充電站的接入，*進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電站運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況，是一個(gè)集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo)，促進(jìn)可再生能源應(yīng)用，提*電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)；有效實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負(fù)荷，提*電力設(shè)備運(yùn)行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個(gè)能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個(gè)層：設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層。站級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

4.2平臺(tái)適用場合

系統(tǒng)可應(yīng)用于城市、*速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

4.3系統(tǒng)架構(gòu)

本平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即站控層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式

5充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案

5.1實(shí)時(shí)監(jiān)測

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機(jī)界面友好，應(yīng)能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。其中，各子系統(tǒng)回路電參量主要有：相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計(jì)值；狀態(tài)參數(shù)主要有：開關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電管理，使管理人員實(shí)時(shí)掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲(chǔ)能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲(chǔ)能單元運(yùn)行功率設(shè)置等。

系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)管理，能夠根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警，并支持定期的電池維護(hù)。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電站及總體負(fù)荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據(jù)不同的需求，也可將充電，儲(chǔ)能及光伏系統(tǒng)信息進(jìn)行顯示。

圖1系統(tǒng)主界面

子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲(chǔ)能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計(jì)列表等。

5.1.1光伏界面

圖2光伏系統(tǒng)界面

本界面用來展示對(duì)光伏系統(tǒng)信息，主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。

5.1.2儲(chǔ)能界面

圖3儲(chǔ)能系統(tǒng)界面

本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝機(jī)容量、儲(chǔ)能當(dāng)前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

圖4儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面

本界面主要用來展示對(duì)PCS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括開關(guān)機(jī)、運(yùn)行模式、功率設(shè)定以及電壓、電流的限值。

圖5儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面

本界面用來展示對(duì)BMS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，主要包括電芯電壓、溫度保護(hù)限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖6儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對(duì)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。

圖7儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對(duì)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、溫度值等。同時(shí)針對(duì)交流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。

圖8儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對(duì)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時(shí)針對(duì)直流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。

圖9儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

本界面用來展示對(duì)PCS狀態(tài)信息，主要包括通訊狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、STS運(yùn)行狀態(tài)及STS故障告警等。

圖10儲(chǔ)能電池狀態(tài)界面

本界面用來展示對(duì)BMS狀態(tài)信息，主要包括儲(chǔ)能電池的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等，同時(shí)展示當(dāng)前儲(chǔ)能電池的SOC信息。

圖11儲(chǔ)能電池簇運(yùn)行數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對(duì)電池簇信息，主要包括儲(chǔ)能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當(dāng)前電芯的電壓、溫度值及所對(duì)應(yīng)的位置。

5.1.3風(fēng)電界面

圖12風(fēng)電系統(tǒng)界面

本界面用來展示對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)信息，主要包括逆變控制一體機(jī)直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。

5.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來展示對(duì)充電站系統(tǒng)信息，主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費(fèi)用，變化曲線、各個(gè)充電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)等。

5.1.5視頻監(jiān)控界面

圖14微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面

本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面，且通過不同的配置，實(shí)現(xiàn)預(yù)覽、回放、管理與控制等。

5.1.6發(fā)電預(yù)測

系統(tǒng)應(yīng)可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實(shí)測數(shù)據(jù)、未來天氣預(yù)測數(shù)據(jù)，對(duì)分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測，并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預(yù)測可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計(jì)劃，便于用戶對(duì)該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。

圖15光伏預(yù)測界面

5.1.7策略配置

系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)容量、負(fù)荷需求及分時(shí)電價(jià)信息，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行模式的設(shè)置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計(jì)劃、需量控制、防逆流、有序充電、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容等。

具體策略根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況（如儲(chǔ)能柜數(shù)量、負(fù)載功率、光伏系統(tǒng)能力等）進(jìn)行接口適配和策略調(diào)整，同時(shí)支持定制化需求。

圖16策略配置界面

5.1.8運(yùn)行報(bào)表

應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備*時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、尖峰平谷時(shí)段電量等。

圖17運(yùn)行報(bào)表

5.1.9實(shí)時(shí)報(bào)警

應(yīng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位，及設(shè)備內(nèi)部的保護(hù)動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應(yīng)能發(fā)出告警，應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件，包括保護(hù)事件名稱、保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻；并應(yīng)能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guān)人員。

圖18實(shí)時(shí)告警

5.1.10歷史事件查詢

應(yīng)能夠?qū)b信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電芯溫度（鋰離子電池）、壓力（液流電池）、光照、風(fēng)速、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

圖19歷史事件查詢

5.1.11電能質(zhì)量監(jiān)測

應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

1）在供電系統(tǒng)主界面上應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電流值；

2）諧波分析功能：系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率；應(yīng)能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電流含有率；

3）電壓波動(dòng)與閃變：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值；應(yīng)能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線、短閃變曲線和長閃變曲線；應(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差；

4）功率與電能計(jì)量：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率；應(yīng)能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素；應(yīng)能提供有功負(fù)荷曲線，包括日有功負(fù)荷曲線（折線型）和年有功負(fù)荷曲線（折線型）；

5）電壓暫態(tài)監(jiān)測：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guān)人員；系統(tǒng)應(yīng)能查看相應(yīng)暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6）電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：系統(tǒng)應(yīng)能顯示1min統(tǒng)計(jì)整2h存儲(chǔ)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。

7）事件記錄查看功能：事件記錄應(yīng)包含事件名稱、狀態(tài)（動(dòng)作或返回）、波形號(hào)、越限值、故障持續(xù)時(shí)間、事件發(fā)生的時(shí)間。

圖20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

4.1.12遙控功能

應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預(yù)置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序，可以及時(shí)執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。

圖21遙控功能

5.1.13曲線查詢

應(yīng)可在曲線查詢界面，可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。

圖22曲線查詢

5.1.14統(tǒng)計(jì)報(bào)表

具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的發(fā)電、用電、充放電情況，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。對(duì)微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能、收益等分析；具備對(duì)微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時(shí)間、年停電次數(shù)等分析；具備對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。

圖23統(tǒng)計(jì)報(bào)表

5.1.15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。

圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣缑?/span>

本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)?，包括系統(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計(jì)等信息。

5.1.16通信管理

可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序，然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口，快速查看某設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應(yīng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

圖25通信管理

5.1.17用戶權(quán)限管理

應(yīng)具備設(shè)置用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控操作，運(yùn)行參數(shù)修改等）?？梢远x不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

圖26用戶權(quán)限

5.1.18故障錄波

應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前、后過程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過對(duì)這些電氣量的分析、比較，對(duì)分析處理事故、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)作、提*電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條，每條錄波可觸發(fā)6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個(gè)周波、故障后4個(gè)周波波形，總錄波時(shí)間共計(jì)46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開關(guān)量波形。

圖27故障錄波

5.1.19事故追憶

可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數(shù)據(jù)，包括開關(guān)位置、保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

用戶可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件，當(dāng)每個(gè)事件發(fā)生時(shí)，存儲(chǔ)事故*10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數(shù)據(jù)。啟動(dòng)事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點(diǎn)可由用戶隨意修改。

5.2硬件及其配套產(chǎn)品

6結(jié)束語

經(jīng)過分析可見，并網(wǎng)發(fā)電的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案目前廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)，客觀上促使光伏發(fā)電組件系統(tǒng)運(yùn)行更加安全可靠。在目前的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行使用的模式下，全*進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電的系統(tǒng)設(shè)計(jì)形式優(yōu)化創(chuàng)新主要應(yīng)當(dāng)側(cè)重于并網(wǎng)發(fā)電的系統(tǒng)可靠性能提*，采取自動(dòng)化的智能檢測裝置來獲得更加精*的發(fā)電運(yùn)行數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)視情況在并網(wǎng)發(fā)電的光伏系統(tǒng)中采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或者過流保護(hù)等防護(hù)技術(shù)手段，*點(diǎn)開展異常系統(tǒng)頻率與電壓的緊急監(jiān)測保護(hù)?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】

【1】黃恒，范安華，李元，等.屋面太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電安裝工程安全施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2023，50（增刊1）：116-119.

【2】郭翠翠《通信電源技術(shù)》2024年*3期82-84,共3頁

【3】陳宇能，陳景賢，廖鈞濠，等.基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)設(shè)計(jì)[J].太陽能，2023（11）：48-55.

【4】周海靜，曹玉霞，王偉鍇.不同安裝方式樓頂并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)年發(fā)電量及環(huán)境效益分析[J].唐山學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，36（6）：38-42.

【5】安科瑞*校綜合能效解決方案2022.5版.

【6】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版.

【7】郭翠翠.分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)方案