分布式光伏并網(wǎng)柜保護監測解決方案

1、光伏并網(wǎng)柜簡(jiǎn)介

分布式并網(wǎng)光伏系統是利用光伏組件將太陽(yáng)能直接轉變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式，并且能一定程度保證發(fā)電的穩定性、可靠性及供給配電網(wǎng)電能質(zhì)量，是一種新型的、環(huán)保型且具有長(cháng)遠發(fā)展前景的發(fā)電系統。該系統在用戶(hù)所在場(chǎng)地或附近建設運行，以用戶(hù)側自發(fā)自用為主、多余電量上網(wǎng)且在配電網(wǎng)系統平衡調節為特征的光伏發(fā)電設施。它能夠就近逐步解決用戶(hù)的用電問(wèn)題，通過(guò)并網(wǎng)送去實(shí)現供電差額的補償與外送。光伏電源處于用戶(hù)側，發(fā)電供給當地政府負荷，可以合理減少對電網(wǎng)供電的依賴(lài)，減少線(xiàn)路損耗。通過(guò)借助建筑物表面，將光伏蓄電池作為建筑材料，從而合理地增加光伏電站的占地面積。分布式光伏發(fā)電系統規模較小，可以根據實(shí)際要求進(jìn)行建設，建設區域選擇性較大，在未來(lái)能源綜合利用發(fā)展中有很大的發(fā)展空間。

并網(wǎng)柜主要由刀閘、斷路器及有關(guān)的控制元件組成，由于其連接發(fā)電機系統和電網(wǎng)系統，安裝有完備的并網(wǎng)保護裝置，起到發(fā)電機并網(wǎng)作用，而被稱(chēng)為“并網(wǎng)柜"。 光伏并網(wǎng)柜作為光伏電站的總出口存在于光伏系統中，是連接光伏電站和電網(wǎng)的配電裝置，可以保護、計量光伏發(fā)電的總量，方便故障檢修管理，提高發(fā)電系統的安全性和經(jīng)濟效益。具備檢失壓分閘、檢有壓合閘、過(guò)流保護、過(guò)電壓保護、孤島保護、防逆流保護、諧波治理、無(wú)功補償等全方面多項保護功能，同時(shí)具備顯示光伏發(fā)電系統運行參數和狀態(tài)指示，被廣泛運用于光伏發(fā)電系統，與光伏并網(wǎng)逆變器配套使用可組成一套完整的光伏發(fā)電系統解決方案。

2、光伏并網(wǎng)柜綜合監測解決方案

光伏并網(wǎng)柜在運行中，會(huì )出現電網(wǎng)側電壓、頻率等方面的波動(dòng)對本站造成沖擊、負荷過(guò)高等現象，不僅會(huì )對電網(wǎng)設備造成損壞還會(huì )威脅到維護人員的生命安全。諧波問(wèn)題是光伏發(fā)電的主要問(wèn)題，光伏發(fā)電使用交、直流逆變器，由于逆變器是通過(guò)半導體功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)通和關(guān)斷作用，把直流電轉變交流電，在此環(huán)節會(huì )產(chǎn)生諧波問(wèn)題。另外由于光伏項目的不確定性，造成輸出功率的隨機波動(dòng)，導致電網(wǎng)頻率偏差、電壓波動(dòng)與閃變等。

針對上述情況，本解決方案利用防孤島保護裝置采集并網(wǎng)電壓、頻率及電網(wǎng)進(jìn)線(xiàn)電流等信號，當發(fā)生孤島現象時(shí)，快速切除并網(wǎng)點(diǎn)，使本站與電網(wǎng)側快速脫離。同時(shí)配置電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置，對電壓諧波、電壓波動(dòng)與閃變、頻率偏差、電壓不平衡度、電壓暫降/暫升/短時(shí)中斷等進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。通過(guò)這兩種設備在光伏并網(wǎng)柜中的使用，為電網(wǎng)的可靠運行提供保障。本解決方案設備配置方案如表一。

表一 配置方案

3、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
3.1 AM5SE-IS微機保護裝置

AM5SE-IS防孤島保護裝置主要適用于35kV、10kV及低壓380V光伏發(fā)電、燃氣發(fā)電等新能源并網(wǎng)供電系統。當發(fā)生孤島現象時(shí)，可以快速切除并網(wǎng)點(diǎn)，使本站與電網(wǎng)側快速脫離，保證整個(gè)電站和相關(guān)維護人員的生命安全。

? 技術(shù)參數

? 主要功能

? 外形及開(kāi)孔尺寸

? 安裝方法

裝置采用面板嵌入式安裝，首先在屏體面板上按開(kāi)孔尺寸開(kāi)孔，如圖1。再將裝置按圖2所示放入開(kāi)孔中，直到裝置面板靠住機柜的面板。將支架放置于機柜面板的內部（上下各有一個(gè)支架），如圖3，旋轉4個(gè)固定螺絲，使裝置牢固固定在機柜面板上，然后蓋上4個(gè)翻蓋即可。（翻蓋上方有小缺口，拆卸時(shí)需用一字螺絲刀插入小缺口將翻蓋取下。）

3.2 APView500電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置

APView500電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監測、電壓不平衡度監測、事件記錄、測量控制等功能為一體，能夠滿(mǎn)足通過(guò)0.4-35kV電壓等級并網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電系統要求，廣泛適用于工業(yè)廠(chǎng)房、商業(yè)屋頂、物流基地、機場(chǎng)交通、高速服務(wù)區等行業(yè)的分布式光伏并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量監測。

? 技術(shù)參數

? 監測精度

? 基本功能

? 外形及開(kāi)孔尺寸

本裝置為嵌入式安裝方式，可以集中安裝于控制室的屏或柜上，也可分散安裝于開(kāi)關(guān)柜上。

4、典型方案
4.1 0.4kV光伏發(fā)電項目系統上圖

1、配電室上圖方案

一次系統上圖

2、方案設計

一次方案設計圖

4.2 10kV光伏發(fā)電項目系統上圖

1、配電室上圖方案

10kV市電一次系統圖

一次系統上圖

2、方案設計

一次方案設計圖

編輯：安科瑞 孫斌

公司：江蘇安科瑞電器制造有限公司