分布式光伏电力监控系统解决方案

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分布式光伏现状

自发自用、余电上网模式

完全自发自用（防逆流）模式

全额上网模式

0.4kV并网系统

此图为车间新建屋顶分布式光伏发电项目，建设装机容量为1103.46kWp。组件采用单晶硅功率515Wp及550Wp组件，分布在2#厂房及办公楼屋顶，分块发电，分为3个0.4kV子系统并网。根据屋面情况布置太阳能电池板，所发直流电经过逆变器逆变成交流后，接入厂区配电房0.4kV母线。

10kV并网系统

图为某公司十二个屋面建设17.99985MWp分布式光伏发电项目，采用“自发自用，余电上网”模式，采用XGF10-Z-1国网典型设计方案，共利用原有三个电源点作为光伏高压并网点并入电网端，光伏组件选用550Wp单晶硅光伏组件;逆变器选用组串式逆变器，光伏发电逆变器电源电压为800V，经室内升压变升压至10kV后,通过高压电缆接入新增的10kV光伏高压柜,并入原10kV市电高压柜。

分布式光伏监控系统

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。

光伏系统拓扑

分布式光伏监控系统包含：光伏监控系统平台；光功率预测系统；光伏储能系统；继电保护及安全自动装置；电能质量在线监测装置；箱变测控装置；无线测温装置；电能量计量系统；AGC/AVC 调控系统；远方调度上传系统。

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：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。

逆变器曲线界面分析：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：

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。

AGC/AVC控制：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，光伏发电站应配置有功功率控制系统，具备有功功率调节能力、参与电力系统调频、调峰和备用的能力。光伏发电站应配置无功电压控制系统，无功功率和电压调节控制的对象包括逆变器无功功率、开关站无功补偿装置等，优先采用逆变器及无功补偿装置进行调节。

拓展

光伏储能系统：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。

案例分享

安科瑞厂房分布式光伏监控系统

光伏组件：分别在A/B/C/E楼屋顶安装光伏组件，总计装机容量148kW

逆变器：接入不同厂商的逆变器，包括阳光电源一台，锦浪一台，固德威两台，华为一台。

环境信息：接入小型气象站，可在线监测环境温湿度，辐照度，风速。同时接入视频摄像头在线监测光伏站运行情况。

本监控平台具有综合看板来总览所有光伏电站的数量、装机容量、实时发电功率；通过电站状态界面查看补贴电价、实时监测现场环境，并且接入气象站数据（辐照度、温湿度、风速等环境参数）、显示当前光伏电站逆变器接入数量及基本参数；通过逆变器页面查询逆变器基本参数、直流侧电压电流数据、交流电压、电流、有功功率、频率、功率因数等电参量信息；通过逆变器曲线分析辐照度、温度对光伏发电的影响。

审核编辑 黄宇