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工商業(yè)光伏儲能并網(wǎng)

發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著新能源的發(fā)展，很多工商業(yè)用戶會選擇在原有的公共電網(wǎng)配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新上分布式光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲能等發(fā)電系統(tǒng)。

但由于發(fā)電量的波動與用戶側(cè)用電負荷的不斷變化，為防止用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)逆向發(fā)電，向公共電網(wǎng)倒送電，因此需科學(xué)合理地使用用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，同時對用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進行安全控制，從而達到防逆流功能。

設(shè)計標準及依據(jù)

按 GB/T 50865-2013《光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》中 6.3.2規(guī)定：

當光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計為不可逆并網(wǎng)方式時，應(yīng)配置逆向功率保護設(shè)備。當檢測到逆向電流超過額定輸出的 5% 時，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)在 2s 內(nèi)自動降低出力或停止向電網(wǎng)線路送電。

按 GB/T 43526-2023《用戶側(cè)電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中 10.7規(guī)定：

采用不允許向電網(wǎng)倒送電方式的用戶側(cè)電化學(xué)儲能系統(tǒng)，公共連接點應(yīng)具備逆向功率保護功能。

防逆流解決方案

柔性軟件調(diào)節(jié)+剛性保護跳閘

采用不允許向電網(wǎng)倒送電方式的用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)時，需在公共連接點配置防逆流保護裝置，同時可配置系統(tǒng)軟件可采集并網(wǎng)點功率，并與發(fā)電設(shè)備通信調(diào)節(jié)實時發(fā)電量，通過防逆流軟件柔性調(diào)節(jié)。

在滿足電網(wǎng)防逆流管理要求的情況下，通過柔性調(diào)節(jié)降低發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率，減少逆功率情況發(fā)生，減少防逆流保護的剛性跳閘次數(shù)，使得用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的的持續(xù)穩(wěn)定運行，保障用戶收益；

在軟件柔性調(diào)節(jié)失效且產(chǎn)生逆向功率倒送公共電網(wǎng)時通過剛性防逆流保護跳閘快速斷開并網(wǎng)柜，防止用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)持續(xù)發(fā)電倒送公共電網(wǎng)。

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工商業(yè)光伏儲能并網(wǎng)

發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀

防逆流軟件可實時監(jiān)測防逆流監(jiān)測點功率變化，當前光伏發(fā)電總功率、儲能實時放電功率與儲能實時充電功率以及每個并網(wǎng)單元并網(wǎng)點的實時功率。

防逆流軟件可設(shè)置逆功率跳閘策略、低功率調(diào)節(jié)策略、以及功率恢復(fù)正常后判斷合閘策略。

①低功率柔性調(diào)節(jié)

防逆流軟件設(shè)置低功率調(diào)節(jié)的功率閾值（該功率為用戶側(cè)使用公共電網(wǎng)的下網(wǎng)功率），當公共電網(wǎng)的下網(wǎng)功率較低，可能會由于負荷波動導(dǎo)致逆向功率產(chǎn)生時，防逆流軟件柔性調(diào)節(jié)，給用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元發(fā)送降低發(fā)電功率指令，防止逆向功率產(chǎn)生。

②逆功率跳閘

防逆流軟件設(shè)置逆功率跳閘的功率閾值（該功率為用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)向公共電網(wǎng)反向供電的上網(wǎng)功率），當用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)向公共電網(wǎng)反向供電的上網(wǎng)功率觸發(fā)逆功率跳閘功率閾值，防逆流軟件給用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元發(fā)送跳閘指令，切斷用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元，防止持續(xù)向公共電網(wǎng)逆向供電。

③功率恢復(fù)合閘

當用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元因逆功率跳閘后，用戶側(cè)使用公共電網(wǎng)的下網(wǎng)功率恢復(fù)正常閾值，且在功率恢復(fù)合閘時間內(nèi)并網(wǎng)單元仍未恢復(fù)合閘，防逆流軟件給跳閘的用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元發(fā)送合閘指令，恢復(fù)用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元的發(fā)電，提高用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的利用率，減少公共電網(wǎng)的使用。

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AM5SE-IS防逆流保護裝置

單機版防逆流保護

AM5SE-IS 防逆流保護裝置主要適用于35kV、10kV 及低壓 400V光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲能充放電等新能源并網(wǎng)供電系統(tǒng)。當向公共電網(wǎng)有逆向供電現(xiàn)象時，可以快速切除并網(wǎng)點，使本站不持續(xù)向電網(wǎng)逆向供電，保證電站的使用滿足電網(wǎng)要求。單機版方案適用于逆流監(jiān)測點與跳閘點之間距離在100米以內(nèi)的場景。

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AM5SE-PV 系列防逆流保護裝置

4.1

主從機光纖直跳方案

當逆流監(jiān)測點與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設(shè)距離在 100 m至 1.5km 之間，主機從機之間可采用多模光纖波長850nm，ST 接口連接。

當逆流監(jiān)測點與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設(shè)距離在 1.5km至 20km 之間，主機從機之間可采用單模光纖波長 1310nm，ST 接口連接。

只做跳閘

AM5SE-PVM與AM5SE-PVS組合：

1臺AM5SE-PVM最多帶5臺AM5SE-PVS；

1臺AM5SE-PVS支持接收2個低功率跳閘命令，每個低功率跳閘可以映射到10個DO；

1臺AM5SE-PVM可以做5段低功率跳閘。

AM5SE-PVM與AM5SE-PVS2組合：

1臺AM5SE-PVM最多帶5臺AM5SE-PVS2；

1臺AM5SE-PVS2最多可接收4臺AM5SE-PVM的低功率跳閘命令；

1臺AM5SE-PVS2最多可接收1臺AM5SE-PVM的4段低功率跳閘命令。

1臺AM5SE-PVM可以做5段低功率跳閘。

防逆流跳閘+恢復(fù)合閘

AM5SE-PVM與AM5SE-PVS組合：

1臺AM5SE-PVM最多帶5臺AM5SE-PVS；

1臺AM5SE-PVS支持接收1個低功率跳閘命令+1個功率恢復(fù)合閘命令；

1臺AM5SE-PVM可以做5段低功率跳閘+5段功率恢復(fù)合閘。

AM5SE-PVM與AM5SE-PVS2組合：

1臺AM5SE-PVM最多帶5臺AM5SE-PVS2；

1臺AM5SE-PVS2最多可接收1臺AM5SE-PVM的4段低功率跳閘+4段功率恢復(fù)合閘；

1臺AM5SE-PVS2最多可接收4臺AM5SE-PVM的1段低功率跳閘+1段功率恢復(fù)合閘；

1臺AM5SE-PVM可以做5段低功率跳閘+5段低功率合閘。

4.2

GOOSE通訊方案

當逆流監(jiān)測點與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設(shè)距離在 100 m至 20km 之間可采用 AM5SE-PV 系列主從機方案，主機從機之間可采用單模光纖波長1310nm，F(xiàn)C 接口連接。

策略配置

1臺AM5SE-PVM-GOOSE可以做8段低功率跳閘+8段低功率合閘；

1臺AM5SE-PVM-GOOSE可支持16個GOOSE-OUT；

1臺AM5SE-PVS-GOOSE可支持16個GOOSE-IN；

1臺AM5SE-PVM-GOOSE的1個DO可配置多GOOSE-OUT,輸出給1臺AM5SE-PVS-GOOSE的不同DO；

1臺 AM5SE-PVS-GOOSE有22個DO,最多可以接收22條命令。

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典型案例

5.1

中國移動山西太原移動數(shù)據(jù)中心

911.55kWp分布式光伏項目

剛性單機版防逆流保護方案

項目概況

本項目位于山西省太原市中國移動數(shù)據(jù)中心園區(qū)內(nèi)，裝機容量為911.55kWp，項目采用0.4kV低壓并網(wǎng)，共設(shè)置5個并網(wǎng)點，分別在在變壓器T1、T2、T3以及C1樓T21變壓器、與C1樓T22變壓器低壓側(cè)設(shè)置0.4kV光伏并網(wǎng)點。

項目需求

該項目用戶要求光伏發(fā)電不允許通過變壓器上送到其他配電回路，逆流檢測點設(shè)置在變壓器出線側(cè),每個光伏并網(wǎng)點上面的變壓器出線處監(jiān)測是否存在逆功率。

方案配置

5個變壓器帶5個并網(wǎng)點，每個并網(wǎng)點離防逆流監(jiān)測點距離在100m以內(nèi)，在每個防逆流監(jiān)測點配置1臺AM5SE-IS做剛性跳閘。

本項目分為5個并網(wǎng)點，5個防逆流監(jiān)測點，本質(zhì)為5個獨立防逆流保護方案，防逆流監(jiān)測點配置AM5SE-IS采集當前母線低壓總進線上互感器電流，結(jié)合母線電壓，計算低壓總進線處實時功率，（向下指向母線為正功率，向上指向變壓器為逆功率），當出現(xiàn)逆功率時，由逆功率保護裝置跳開對應(yīng)并網(wǎng)點斷路器，當功率回復(fù)后恢復(fù)對應(yīng)并網(wǎng)點斷路器合閘。

5.2

臨港投資開發(fā)有限公司730kW分布式光伏項目

柔性軟件調(diào)節(jié)+主從機光纖直跳防逆流保護方案

項目概況

本項目要求自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)，變電站共設(shè)有3個并網(wǎng)柜，其中1#并網(wǎng)柜接入2#樓下的1#10kV變電站、2#接入4#樓下的2#10kV變電站，3#并網(wǎng)柜接入6#樓下的3#10kV變電站，逆流檢測點設(shè)置在35kV主變低壓側(cè)10kV進線側(cè)，根據(jù)上述基本條件結(jié)合原施工圖設(shè)計制定以下硬節(jié)點跳閘方案實現(xiàn)防逆流保護功能。

項目需求

監(jiān)測兩路35kV主變低壓側(cè)10kV兩路進線處功率，在產(chǎn)生逆功率上送時能夠自動切斷光伏發(fā)電回路保障35kV線路供電正常，且需要盡可能保障光伏發(fā)電的運行。

方案配置

在35kV主變低壓側(cè)10kV進線側(cè)兩路進線處分別配置1臺防逆流主機AM5SE-PVM，在每個光伏并網(wǎng)點配置1臺防逆流從機AM5SE-PVS用于分合并網(wǎng)柜。防逆流主機和防逆流從機之間通過多模光纖連接，同時配置防逆流軟件做柔性調(diào)節(jié)。

以1#10KV總進線策略舉例：

Ppcc為監(jiān)測點的實時功率、Pnt為n段低功率跳閘定值，Pnc為n段功率恢復(fù)合閘定值

1)當Ppcc

2)當Ppcc

3)當Ppcc

4)當Ppcc

5)當Ppcc>P4c，由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給1#并網(wǎng)點的AM5SE-PVS，從機合上對應(yīng)3#并網(wǎng)點的斷路器；

6)當Ppcc>P3c，由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給1#并網(wǎng)點的AM5SE-PVS，從機合上對應(yīng)3#并網(wǎng)點的匯流開關(guān)1；

7)當Ppcc>P2c，由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給1#并網(wǎng)點的AM5SE-PVS，從機合上對應(yīng)1#并網(wǎng)點的斷路器；

8)當Ppcc>P1c，由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給1#并網(wǎng)點的AM5SE-PVS，從機合上對應(yīng)1#并網(wǎng)點的匯流開關(guān)1；

5.3

江蘇臺北鹽場曹圩35kV分布式光伏項目

柔性軟件調(diào)節(jié)+主從機GOOSE通訊防逆流保護方案

項目概況

連云港臺北鹽場35kV分布式光伏電站為35/10kV項目，1號主變壓器下為10kV側(cè)I段母線，2號主變壓器下為10kV側(cè)II段母線，I段母線和II段母下含有母聯(lián)開關(guān)，10kV側(cè)I段母線的大浦線下有4個光伏并網(wǎng)點，并網(wǎng)點距離10kV母線距離約5公里。10kV側(cè)II段母線的神特線下有3個光伏并網(wǎng)點，并網(wǎng)點距離10kV母線距離約5公里。

項目需求

通過防逆流裝置測量35kV變電站主變低壓10kV進線測逆流監(jiān)測點的功率當功率過低時，通過監(jiān)控系統(tǒng)無人值守狀態(tài)下實時動態(tài)調(diào)整逆變器輸出功率來實現(xiàn)光伏電站持續(xù)運行。在監(jiān)控系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整失效時能夠自動切斷部分光伏發(fā)電回路保障10kV線路供電正常，并在功率恢復(fù)時自動恢復(fù)切斷部分逆變器的正常運行。

方案配置

10kV進線測逆流監(jiān)測點處配置2臺AM5SE-PVM-GOOSE，針對距離較遠的大浦線和神特線下的光伏并網(wǎng)點處配置防逆流從機AM5SE-PVS-GOOSE，共7臺防逆流從機，主從機之間光纖組網(wǎng)GOOSE通信，同時配置防逆流軟件做柔性調(diào)節(jié)。

防逆流策略

10kV進線測逆流監(jiān)測點處配置2臺防逆流主機AM5SE-PVM-GOOSE去采集逆流監(jiān)測點電流、電壓，計算實時功率,大浦線和神特線每個并網(wǎng)點配置1臺防逆流從機AM5SE-PVS-GOOSE的從機，主從機之間通過光纖組網(wǎng)GOOSE通信，防逆流監(jiān)控系統(tǒng)軟件通過組網(wǎng)采集防逆流主從機裝置數(shù)據(jù)，采集防逆流主機AM5SE-PVM-GOOSE功率數(shù)據(jù)，控制防逆流從機AM5SE-PVS-GOOSE。

在防逆流主機AM5SE-PVM-GOOSE監(jiān)測到低功率，觸發(fā)低功率定值時通過GOOSEOUT發(fā)出動作信號，對應(yīng)配置GOOSEIN的從機接收主機的命令后跳開對應(yīng)并網(wǎng)點斷路器，主機在監(jiān)測到功率恢復(fù)時，也通過GOOSEOUT發(fā)出動作信號，對應(yīng)配置GOOSEIN的從機接收主機的命令后恢復(fù)并網(wǎng)點斷路器合閘，同時監(jiān)控系統(tǒng)軟件采集防逆流主機功率數(shù)據(jù)，監(jiān)測點功率觸發(fā)防逆流保護裝置跳閘前通過防逆流軟件降低逆變器的發(fā)電功率，實現(xiàn)柔性調(diào)節(jié)，保障光伏發(fā)電系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)電。

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審核編輯 黃宇