安科瑞劉鴻鵬

摘要

高原地區(qū)光照資源豐富，具有發(fā)展分布式光伏發(fā)電的巨大潛力。然而，該地區(qū)復(fù)雜的氣候環(huán)境、地形地貌和運(yùn)維條件對(duì)光伏電站的運(yùn)行與維護(hù)帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本文結(jié)合Acrel1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)和典型應(yīng)用案例，探討其在高原地區(qū)分布式光伏電站中的具體應(yīng)用策略，包括系統(tǒng)架構(gòu)、關(guān)鍵功能、優(yōu)勢(shì)分析以及在實(shí)際部署中所面臨的問(wèn)題與對(duì)策，旨在為高原地區(qū)的分布式光伏建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：分布式光伏；高原地區(qū)；智能運(yùn)維；電能質(zhì)量；Acrel1000DP；防孤島保護(hù)

1. 引言

近年來(lái)，隨著清潔能源的快速發(fā)展，光伏發(fā)電在中國(guó)西部高原地區(qū)獲得廣泛應(yīng)用。與集中式電站不同，分布式光伏系統(tǒng)多部署于居民屋頂、企業(yè)廠房及高原農(nóng)村牧區(qū)，具備就地發(fā)電、就地消納的優(yōu)勢(shì)。但高原地區(qū)海拔高、紫外線(xiàn)強(qiáng)、晝夜溫差大等因素也給系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)挑戰(zhàn)，迫切需要具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能運(yùn)維與快速故障響應(yīng)能力的系統(tǒng)平臺(tái)支持。

2. 分布式光伏電站特點(diǎn)與分類(lèi)

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，又稱(chēng)分散式發(fā)電或分布式供能，是指在用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)或靠近用電現(xiàn)場(chǎng)配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng)，以滿(mǎn)足特定用戶(hù)的需求，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，或者同時(shí)滿(mǎn)足這兩個(gè)方面的要求。

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備，另外還有供電系統(tǒng)監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置。

應(yīng)用范圍:可在農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū)，商業(yè)區(qū)附近建造，解決當(dāng)?shù)赜脩?hù)用電需求。

2.1電站的分類(lèi)

獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)(離網(wǎng)系統(tǒng))

主要由：光伏陣列、光伏控制器、（蓄電池組）、逆變器、監(jiān)控系統(tǒng)、負(fù)載。

編輯搜圖

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

主要由：光伏陣列、匯流箱、直流屏、并網(wǎng)逆變器、監(jiān)控系統(tǒng)、負(fù)載、公共電網(wǎng)。

編輯搜圖

有逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：多余光電不可以上送電網(wǎng)

無(wú)逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：多余光電可以上送電網(wǎng)

切換型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：支持并離網(wǎng)切換，離網(wǎng)需配儲(chǔ)能

有儲(chǔ)能裝置的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：支持并離網(wǎng)切換

2.2 典型特征

光照強(qiáng)、資源穩(wěn)定：全年有效輻照時(shí)數(shù)高，適合光伏資源開(kāi)發(fā)。

環(huán)境復(fù)雜：晝夜溫差大、風(fēng)沙強(qiáng)烈，對(duì)組件老化和連接器壽命提出更高要求。

人員維護(hù)困難：電站多為偏遠(yuǎn)地區(qū)，人工巡檢難度大。

電網(wǎng)接入條件有限：部分地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，對(duì)并網(wǎng)設(shè)備的適應(yīng)性和保護(hù)要求更高。

因此，在高原地區(qū)部署分布式光伏系統(tǒng)，必須依賴(lài)高可靠性、高智能化的監(jiān)控與運(yùn)維平臺(tái)。

3. 分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)

Acrel1000DP是安科瑞公司推出的一體化光伏智能運(yùn)維平臺(tái)，涵蓋發(fā)電監(jiān)控、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、防孤島保護(hù)、頻率電壓控制、光功率預(yù)測(cè)等多個(gè)功能模塊。其系統(tǒng)拓?fù)洳捎媚K化結(jié)構(gòu)，便于在高原區(qū)域分布式部署和遠(yuǎn)程統(tǒng)一調(diào)度。

編輯搜圖

布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)即可對(duì)用戶(hù)光伏發(fā)電、用電進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運(yùn)維，滿(mǎn)足用戶(hù)可靠、安全、節(jié)約、有序用電的要求。對(duì)用戶(hù)提供運(yùn)維服務(wù)，實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)，信息互通，打破信息孤島；根據(jù)用電設(shè)備負(fù)荷重要性分級(jí)管理，錯(cuò)峰有序用電。

172，。有任何問(wèn)題6972，。

都可以隨時(shí)問(wèn)的，。5322，。

3.1 核心功能模塊

綜合監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析：實(shí)時(shí)采集組件、逆變器及匯流箱的工作狀態(tài)、電參量數(shù)據(jù)，并可視化展示發(fā)電效率和電站健康狀態(tài)。

編輯搜圖

電能質(zhì)量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)：通過(guò)APView500系列設(shè)備，監(jiān)控諧波、電壓偏差、電壓波動(dòng)、三相不平衡、閃變等指標(biāo)，符合GB/T198622005標(biāo)準(zhǔn)。

編輯搜圖

防孤島保護(hù)裝置：AM5SEIS裝置能夠快速識(shí)別孤島現(xiàn)象并切除并網(wǎng)點(diǎn)，防止安全事故。

編輯搜圖

頻率電壓控制與AGC/AVC支持：IPC200裝置滿(mǎn)足電網(wǎng)調(diào)度對(duì)頻率控制、低頻減載的要求，提升系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)擾動(dòng)的應(yīng)對(duì)能力。

編輯搜圖

無(wú)線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)控：實(shí)時(shí)監(jiān)控高原地區(qū)常見(jiàn)接點(diǎn)過(guò)熱問(wèn)題，預(yù)防由于氧化、松動(dòng)等因素導(dǎo)致的火災(zāi)隱患。

編輯搜圖

3.2 系統(tǒng)界面

綜合界面

展示光伏電站名稱(chēng)、位置、逆變器數(shù)量等基本信息；統(tǒng)計(jì)當(dāng)前光伏電站日、月、年發(fā)電量；按匯流數(shù)據(jù)分散分析每組光伏組件發(fā)電功率以及工作狀態(tài)

編輯搜圖

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)界面

監(jiān)測(cè)站內(nèi)電能質(zhì)量檢測(cè)儀所采集數(shù)據(jù)，如電壓有效值，偏差率，諧波畸變率，電流有效值，分相功率，總功率等；

通過(guò)柱狀圖展示電能質(zhì)量檢測(cè)儀諧波和間諧波各頻譜；

通過(guò)曲線(xiàn)圖展示三相電流/電壓諧波數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)負(fù)荷曲線(xiàn)、有效值/波動(dòng)/偏差/閃變等參數(shù)；

展示所選站點(diǎn)下全部電能質(zhì)量檢測(cè)儀所有暫態(tài)事件。

編輯搜圖

監(jiān)控界面

監(jiān)測(cè)整個(gè)光伏陣列各個(gè)組件的電壓、電流、功率等電參量信息；

監(jiān)測(cè)逆變器當(dāng)前輸入功率、輸出功率、溫度及當(dāng)前狀態(tài)等信息；

監(jiān)測(cè)逆變器交直流側(cè)電參量信息。

編輯搜圖

逆變器曲線(xiàn)分析界面

展示逆變器交流側(cè)總有功功率曲線(xiàn)；

展示逆變器直流側(cè)電壓曲線(xiàn)；

展示當(dāng)前光伏發(fā)電站所處環(huán)境溫度曲線(xiàn)；

綜合分析環(huán)境對(duì)光伏發(fā)電的影響。

編輯搜圖

光功率預(yù)測(cè)

光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)采集數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)環(huán)境氣象數(shù)據(jù)、光伏電站實(shí)時(shí)輸出功率數(shù)據(jù)、光伏組件運(yùn)行狀態(tài)等信息對(duì)發(fā)電量進(jìn)行預(yù)算。

編輯搜圖

5. 典型應(yīng)用案例分析

以某重工企業(yè)18MW分布式光伏項(xiàng)目為例，Acrel系統(tǒng)部署在三個(gè)光伏配電房中，利用通信屏、站控屏、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)：對(duì)站點(diǎn)實(shí)時(shí)發(fā)電量、電壓電流等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控；實(shí)時(shí)采集并上傳環(huán)境參數(shù)（溫濕度、風(fēng)速、輻照度）；通過(guò)逆變器曲線(xiàn)分析平臺(tái)，評(píng)估環(huán)境對(duì)發(fā)電性能的影響；實(shí)現(xiàn)本地與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的信息聯(lián)動(dòng)和遠(yuǎn)程控制。

該項(xiàng)目在高原地形復(fù)雜、運(yùn)維難度大的背景下，仍保持了良好的發(fā)電效率和系統(tǒng)安全性。

編輯搜圖

6. 結(jié)論

Acrel1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)憑借其功能集成環(huán)境適應(yīng)能力以及數(shù)據(jù)管理能力，已在高原地區(qū)多個(gè)光伏項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用。未來(lái)，隨著光伏技術(shù)的不斷發(fā)展和智能化水平的提升，分布式光伏系統(tǒng)將更加適應(yīng)高原等復(fù)雜環(huán)境，助力構(gòu)建綠色、安全、低碳的能源生態(tài)。

審核編輯 黃宇