安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏监控系统平台的设计与应用-安科瑞 蒋静
针对用户新能源接入后存在安全隐患、缺少有效监控、发电效率无法保证、收益计算困难、运行维护效率低等通点，提出的Acrel-1000DP分布式光伏监控系统平台，对整个用户电站全面监控，为用户实现降低能源使用成本、减轻变压器负载、余电上网，提高收益；节能减碳，符合国家政策。
分布式光伏监控系统架构：
分布式光伏监控系统拓扑：
分布式光伏监控系统主要功能：
综合监测界面
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
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
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
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
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、超短期功率预测，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。
GBT 40607-2021标准要求，光伏功率预测模型单次计算时间小于5分钟。单个光伏电站短期预测误差必须满足电网要求，
即：月均方根预测误差暂定小于20%，超短期预测第4小时预测值月均方根误差暂定小于15%。光伏站发电时段（不含限电时段）短期预测月均方根误差应小于0.2，月合格率应大于80%；超短期预测月均方根误差应小于0.15，超短期合格率应大于85%。
目前我司预测系统短期预测合格率在90%以上；超短期预测合格率在92%以上；可达96%，符合电网要求。
光伏储能系统
根据《光伏电站设计技术规范》GB/T 50797-2012的相关要求：
独立光伏发电站配置储能装置的目的为了满足向负载提供持续、稳定电力的要求；
并网光伏发电站配置储能装置的目的是为了改善光伏发电系统输出特性，包括平滑输出功率曲线、跟踪电网计划出力曲线、电力调峰、应急供电等。
储能系统主要由电池系统（BS）、功率转换系统（PCS）、电池管理系统（BMS）、监控系统等4部分组成。
我司光伏储能系统采用基于博弈论的功率协调分配技术，基于在通用设计平台和运行环境上开发能量协调控制策略，实现配网、分布式可再生能源发电、储能装置之间能量的互动融合和灵活调配。
分布式光伏监控系统主要硬件：
继电保护装置
分布式光伏发电的继电保护及安全自动装置配置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，其技术条件应符合现行国家标准GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》、DL/T 584-2007《3kV～110kV 电网继电保护装置运行整定规程》和 GB 50054-2011 《低压配电设计规范》的要求。
防孤岛装置
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。
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。
AM5SE-IS防孤岛装置
AM5SE-IS防孤岛保护装置主要适用于35kV、10kV及低压380V光伏发电、燃气发电等新能源并网供电系统。
具有：逆功率保护、频率保护（低频减载/高频保护）、频率突变跳闸、有压自动合闸、三段式过流保护（可经低电压闭锁、可带方向闭锁）、反时限过流保护（可经低电压闭锁）等保护功能
AM3微机保护装置
AM3微机保护装置具有资源紧凑、彩色大屏显示、一次图可配置的优势。
具有：三段式过流、零序过流保护（三段）、负序过流（两段）、过负荷跳闸/告警 、过电压跳闸/告警（两段）、低电压保护、PT 断线告警、逆功率跳闸（两段） 、低频减载（两段）、非电量保护（温度、瓦斯）等保护功能
电能质量在线监测装置
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，光伏电站并网点应装设满足《电能质量检测设备通用要求》GB/T 19862-2005标准要求的A类电能质量在线监测装置，且监测点应放置在并网点。对光伏电站可能引起的谐波、直流分量、电压波动和闪变、三相不平衡度、注入电网直流分量进行在线监测，装置具有通讯接口，具备远传电能质量数据功能，电能质量数据通过综合业务数据网上传至电能质量检测主站。
根据《电能质量评估技术导则 三相电压不平衡》DL_T 1375-2014 接入公共连接点的每个用户引该点负序电压不平衡度允许值一般为1.3%，短时不超过2.6%。
根据《电能质量 供电电压偏差》GBT12325-2008
35 kV及以上供电电压正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10%。
20 kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的士7%。
220 V单相供电电压偏差为标称电压的+7%,-10%。
并网柜发电计量装置
APM520多功能表具有全电量测量、电能统计、电能质量分析（包括谐波、间谐波、闪变）、故障录波功能(包括电压暂升暂降中断、冲击电流等记录)、事件记录功能及网络通讯等功能，主要用于电网供电质量的综合监控。该系列仪表配有功能丰富的DI/DO模块、AO模块、无线通讯模块、漏电测温模块，可以灵活实现电气回路全电量测量及开关状态监控。