分布式光伏自發自用不上網如何實現防逆流？

簡婷

韦德1946网址 上海嘉定  201801

1.方案說明

  隨著分布式光伏裝機越來越多，某些地方出現紅區，當地電力公司要求新建分布式光伏自發自用，進行做防逆流措施，以滿足當地電力公司的規定和要求。

政策推動

  國家能源局頒布的《分布式光伏發電開發建設管理辦法》規定，6MW及以上的分布式光伏要求全部自發自用，針對6MW以下的分布式光伏要求自發自用、餘(yu) 電上網的模式，針對部分區域存在分布式光伏裝機限製的，部分小於(yu) 6MW的分布式光伏也要求自發自用，做防逆流控製要求。

  為(wei) 了實現上述目標，推出一種防逆流方案，即協調控製器ACCU-100結合防逆流保護裝置AM5SE-IS方案，通過監測公共連接點逆流情況，一旦檢測到逆流或即將出現逆流，就會(hui) 通過通信接口發送信號給協調控製器，協調控製器通過監測市電總進線處的功率和實時的發電功率，經過係統的計算生成對應的逆變器調節指令，來實現光伏防逆流的柔性調節功能。同時防逆流保護裝置內(nei) 設置逆功率或者低功率保護功能作為(wei) 柔性調節失控下的逆流保障。這種方法既可以保證電力係統按照設計運行，保護電網的安全和穩定，又可以大化利用光伏發電。

光伏防逆流位置

  如圖1所示，虛框為(wei) 用戶電網，該用戶電網通過公共連接點C與(yu) 電網相連。在用戶電網內(nei) 部，有兩(liang) 個(ge) 分布式光伏發電係統，分別通過A點和B點與(yu) 用戶電網相連，A點和B點均為(wei) 並網點，但不是公共連接點。在D點有分布式光伏發電係統直接與(yu) 公共電網相連，D點是並網點，也是公共連接點。因此分布式光伏的防逆流應當監視公共連接點（C或者D點）處的上網功率。

圖1 公共連接點和光伏並網點示意圖

國標要求

  根據《GB/T 50865-2013 光伏發電接入配電網設計規範》和《GB/T 29319-2012 光伏發電係統接入配電網技術規定》等國家標準中均明確提出防逆流要求：當光伏發電係統設計為(wei) 不可逆並網方式，應配置逆向功率保護設備。當檢測到逆向電流超過額定輸出的5%時，光伏發電係統應在2s內(nei) 自動降低出力或停止向電網線路送電。

2.方案組成

主要產(chan) 品清單如下：

（1）ACCU-100微電網協調控製器

  通過監測市電總進線處防逆流信號，將市電取電信號上傳(chuan) 至ACCU-100微電網協調控製器。該控製器會(hui) 對逆流數據展開精確的邏輯計算，進而據此對逆變器的輸出功率進行調整，最終實現無逆流運行。

  ACCU-100 與(yu) 智慧能源管理雲(yun) 平台緊密配合，構建高效係統架構。控製器精準調控分布式能源，並與(yu) 雲(yun) 端平台實時交互，響應雲(yun) 端策略配置，實現跨站點、跨區域海量數據接入與(yu) 分析，為(wei) 各站點提供精準管控與(yu) 最佳控製方案，遠程監控運維功能進一步提升管理效率。

（2）防逆流保護裝置

  為(wei) 確保係統的可靠性，配置的防逆流保護裝置，在控製器出現故障或通訊中斷等異常情況下，能夠迅速切斷或者輪切並網櫃斷路器，保障電網安全。防逆流保護裝置目前有2款，可以根據應用場景來選擇。

  1）並網點與(yu) 逆流檢測點距離較近（建議200m以內(nei) ）

可選用AM5SE-IS防逆流保護裝置，具有：逆功率跳閘、逆功率恢複合閘；低功率跳閘、低功率恢複合閘。

  2）並網點與(yu) 逆流檢測點距離較遠（超過200m）

  可選用AM5SE-PV係列主從(cong) 機防逆流保護裝置。具有：主從(cong) 機方案四段低功率/低功率恢複合閘；主從(cong) 機方案逆功率/逆功率恢複合閘；主機防孤島保護、從(cong) 機防孤島保護。

3）智慧能源管理平台

  借助 AcrelEMS 3.0智慧能源管理平台，可對用戶微電網的光伏發電係統以及用電負荷展開實時監測。結合先進的光伏預測技術，該平台能夠優(you) 化運行策略，實現源荷之間的有序互動。不僅(jin) 可以靈活調節逆變器出力，有效避免逆流現象，還能充分滿足企業(ye) 微電網在能效管理數字化、安全分析智能化等方麵的需求，顯著提高微電網的運行效率和能源利用率。

3.方案接線

  （1）單進線單並網點防逆流保護裝置接線示意圖如圖2所示。

圖2 AM5SE-IS防逆流保護裝置接線示意圖

  （2）單進線多並網點，且防逆流點與(yu) 並網點距離超過200米的防逆流保護裝置接線示意圖如圖3所示。

  若一路市電進線下帶多個(ge) 並網點，主機選用AM5SE-PVM、從(cong) 機選用AM5SE-PVS（*最多支持1主5從(cong) ），如圖3所示。

圖3 AM5SE-PV主從(cong) 機方案防逆流保護裝置接線示意圖（1）

  （3）多進線單/多並網點，且防逆流點與(yu) 並網點距離超過200米的防逆流保護裝置接線示意圖如圖4所示。

  當市電進線為(wei) 多路電源進線帶1或多個(ge) 並網點，主機選用AM5SE-PVM、從(cong) 機選用AM5SE-PVS2（1個(ge) 主機*多支持5個(ge) 從(cong) 機、1個(ge) 從(cong) 機*多接受4個(ge) 主機），如圖4所示。

圖4 AM5SE-PV主從(cong) 機方案防逆流保護裝置接線示意圖（2）

4.方案組網

  通過在市電進線處安裝防逆流裝置（針對多進線多並網點的，可以采用主從(cong) 機防逆流裝置），實時監測光伏上網情況，將監測信號上傳(chuan) 給協調控製器。通過對逆流數據的邏輯計算對逆變器的輸出功率進行調整，實現無逆流情況。

圖5 協調控製器與(yu) 保護裝置組網接線示意圖

5.數據采集

  根據現場環境，對光伏防逆流所需設備進行數據采集。

1）市電連接點

  主要功能：監測市電實時交互功率。

  相關(guan) 設備：關(guan) 口表或防逆流保護裝置。

2）光伏並網櫃

  主要功能：監測光伏設備的實時功率、通信狀態、運行狀態等。

  相關(guan) 設備：光伏並網電表、斷路器狀態。

  設備關(guan) 係：光伏節點下可能包含多個(ge) 光伏單元。

3）光伏單元

  主要功能：執行光伏功率調控命令。

  相關(guan) 設備：光伏逆變器、SmartLogger（華為(wei) 數據采集器，可批量控製光伏逆變器）。

6.控製說明

（1）防逆流保護裝置保護部分

  根據現場實際情況對防逆流保護裝置進行參數的分段式整定，當柔性調節失效或者響應不及時發生時，防逆流保護裝置將進行跳閘保護，避免考核與(yu) 罰款。在監測逆流消失後會(hui) 重新合閘。

其中保護裝置的整定參考如下：

  1）《光伏發電接入配電網設計規範》GB/T 50865-2013，6.3.2 當光伏發電係統設計為(wei) 不可逆並網方式時,應配置逆向功率保護設備。當檢測到逆向電流超過額定輸出的5%時，光伏發電係統應在2s內(nei) 自動降低出力或停止向電網線路送電。

  2）《建築光伏係統應用技術標準[附條文說明]》GB/T 51368-2019 8.9.3 建築光伏係統並網自動化係統應符合下列規定：建築光伏係統設計為(wei) 不可逆並網方式時，應配置逆向功率保護設備。逆功率保護應具有當檢測到逆向電流超過額定輸出的5%時，建築光伏係統應在2s內(nei) 自動降低出力或停止向電網線路送電。

（2）柔性調節部分

  當進線側(ce) 出現逆功率時，在滿足允許逆流存在的最長時間內(nei) ，ACCU-100控製器通過監測防逆流裝置的運行數據，逐步調整光伏逆變器的出力，然後根據防逆流裝置反饋的逆流數據檢測當前進線側(ce) 的逆流情況，來判斷是否繼續進行逆變器的出力調節，直至檢測到逆流消失；在其他情況下，比如負荷突然消失，也可采用通過防逆流裝置直接跳閘斷開並網櫃總開關(guan) 的方式。負荷增大後，再重新合上並網櫃開關(guan) 或者調整逆變器的逆變功率，大程度上提高光伏發電的利用率。