1.概述

隨著全球能源結(jié)構(gòu)向低碳化轉(zhuǎn)型，分布式光伏發(fā)電因其靈活性和清潔性成為可再生能源規(guī)?；瘧?yīng)用的關(guān)鍵。高速公路沿線的閑置空地為解決傳統(tǒng)光伏項(xiàng)目土地資源緊缺問題提供了新思路。廣西省大塘至浦北高速公路光伏發(fā)電項(xiàng)目是分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范項(xiàng)目，位于欽州市大塘至浦北高速公路浦北縣浦北互通路段，利用高速公路邊坡建設(shè)，總規(guī)模約3.31MWp，計(jì)劃2025年4月建成投產(chǎn)。該項(xiàng)目采用高效光伏組件，采用全額上網(wǎng)模式，接入欽州市供電公司管理的電網(wǎng)。此項(xiàng)目的實(shí)施有助于提供清潔電力，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，降低碳排放。

項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)圖

2.解決方案

本項(xiàng)目是一個(gè)屋頂分布式光伏項(xiàng)目，容量為3.31MW，采用全額上網(wǎng)方式。項(xiàng)目包括新增并網(wǎng)點(diǎn)的光伏出線柜、計(jì)量柜、PT柜和光伏進(jìn)線柜。光伏系統(tǒng)配備自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控并網(wǎng)信息，并上傳至調(diào)控中心DMS系統(tǒng)。光伏發(fā)電逆變器輸出800V直流電，經(jīng)升壓至10kV后，通過高壓電纜接入10kV光伏進(jìn)線柜，并并入現(xiàn)有10KV電網(wǎng)。項(xiàng)目使用Acrel-1000DP光伏監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全站數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和事故告警等功能。

項(xiàng)目電站編號(hào)圖

3.技術(shù)方案

本項(xiàng)目規(guī)模3.31MWp，建設(shè)在高速公路沿線空地，使用國(guó)內(nèi)知名光伏組件、逆變器和變壓器。分布式光伏系統(tǒng)所發(fā)電量采用全額上網(wǎng)，直流電通過逆變器轉(zhuǎn)交流電后就地升壓至10KV，接入并網(wǎng)柜并傳輸至柱上開關(guān)并網(wǎng)。本項(xiàng)目規(guī)劃裝機(jī)容量3.972MWp，交流側(cè)容量3.31MW，預(yù)計(jì)25年總發(fā)電量11605.73MWh，計(jì)劃2025年投產(chǎn)，采用全額上網(wǎng)模式。

3.1升壓變壓器及高低壓配電設(shè)備

本項(xiàng)目包括一臺(tái)1000KVA、兩臺(tái)800KVA、一臺(tái)500KVA和一臺(tái)630KVA的三相干式變壓器。額定電壓為10.5±2×2.5%/0.8kV，接線組別為Dy11，頻率為50Hz，適用于戶外，且能效符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

新建光伏一次圖

3.2繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置

本光伏電站內(nèi)主要電氣設(shè)備采用微機(jī)保護(hù)，以滿足信息上送。元件保護(hù)按照《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》（GB14285－2006）配置。

1）防孤島檢測(cè)

本項(xiàng)目配置的AM5SE-IS防孤島裝置適用于35KV、10KV和380V新能源并網(wǎng)系統(tǒng)，具有過流保護(hù)和零序過流保護(hù)等功能，可以保障人員安全、防止電網(wǎng)沖擊和設(shè)備損壞、提高系統(tǒng)可靠性。

分布式光伏項(xiàng)目逆變器需具備快速檢測(cè)孤島并斷開電網(wǎng)的能力，防孤島方案應(yīng)與電網(wǎng)保護(hù)裝置配合，符合國(guó)家電網(wǎng)規(guī)定。

2）并網(wǎng)線路繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝

分布式光伏項(xiàng)目中，線路短路故障應(yīng)迅速觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，立即斷開相關(guān)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器，確保故障能快速且可靠地被切除。用戶變電站的10kV母線需配備故障解列裝置，以便在頻率或電壓異常時(shí)緊急控制，斷開相應(yīng)的斷路器。

3）電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置

分布式光伏項(xiàng)目接入電網(wǎng)需遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 15543-2008 光伏發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》等，確保電能質(zhì)量參數(shù)如電壓、電流、頻率、諧波含量等符合要求，保障系統(tǒng)穩(wěn)定和電能質(zhì)量。

4）AGC/AVC裝置

分布式光伏項(xiàng)目需符合《光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定（GB/T 29319-2024）》以接入南網(wǎng)。配置AGC/AVC裝置可調(diào)節(jié)逆變器的有功和無(wú)功功率，達(dá)到“四可(可觀、可測(cè)、可控、可調(diào)）”標(biāo)準(zhǔn)。

AGC/AVC采集配置圖

5）態(tài)勢(shì)感知裝置

依據(jù)《南方電網(wǎng)分布式新能源并網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全防拍方案》（辦總調(diào)（2022）7號(hào)附件1），分布式新能源場(chǎng)站需安裝配網(wǎng)安全防護(hù)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)安全威脅并上傳至電力監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)。態(tài)勢(shì)感知裝置能迅速發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)，并在遭受攻擊時(shí)發(fā)出警報(bào)。

4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本項(xiàng)目光伏電站配置了安科瑞電氣股份有限公司提供的Acrel-1000DP分布式光伏電力監(jiān)控系統(tǒng)，具備保護(hù)、控制、通信和測(cè)量功能，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)和開關(guān)站的綜合自動(dòng)化管理。逆變器、高低壓設(shè)備等狀態(tài)信號(hào)接入監(jiān)控系統(tǒng)。

本項(xiàng)目監(jiān)控系統(tǒng)分為站控層和就地層，采用開放式分層、分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

站控層由服務(wù)器、操作員站、遠(yuǎn)動(dòng)站等組成，提供人機(jī)界面，管理控制就地層設(shè)備，并與遠(yuǎn)方控制中心通信。

就地層設(shè)備包括智能測(cè)控單元、通訊單元、逆變器數(shù)據(jù)采集單元、多功能電能表等，直接采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，接收站控層控制命令，執(zhí)行設(shè)備操作控制。采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控主站，并接收其控制命令。經(jīng)過有效性判斷、閉鎖檢測(cè)、同步檢測(cè)等一系列檢測(cè)后，執(zhí)行設(shè)備操作控制。

站控層與就地層通過GPRS無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)連接。

每個(gè)光伏發(fā)電單元配備無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置，采集光伏組件、逆變器參數(shù)、測(cè)控裝置和智能計(jì)量表計(jì)數(shù)據(jù)，通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。

監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

5.系統(tǒng)功能

1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

Acrel-1000DP光伏監(jiān)控系統(tǒng)界面直觀，實(shí)時(shí)顯示電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)，動(dòng)態(tài)監(jiān)控配電線路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等狀態(tài)及設(shè)備操作。同時(shí)用戶可自定義界面，查看特定配電房或光伏組件信息。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)一次干線功能圖

2）光字牌監(jiān)測(cè)

光字牌監(jiān)測(cè)圖顯示保護(hù)裝置的遙信狀態(tài)，便于用戶檢查電力運(yùn)行事故和告警，以及斷路器狀態(tài)，從而監(jiān)測(cè)全站開關(guān)。

光字牌監(jiān)測(cè)功能圖

3）實(shí)時(shí)曲線監(jiān)測(cè)

實(shí)時(shí)曲線監(jiān)測(cè)界面允許用戶選擇并查看最多四條數(shù)據(jù)曲線的實(shí)時(shí)變化，便于分析。

實(shí)時(shí)曲線監(jiān)測(cè)功能圖

4）實(shí)時(shí)報(bào)表監(jiān)測(cè)

實(shí)時(shí)報(bào)表監(jiān)測(cè)界面允許用戶選擇特定設(shè)備查看數(shù)據(jù)，顯示設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，包括電流、電壓、功率因數(shù)、有功功率、無(wú)功功率、電能和遙信量。遙測(cè)量展示實(shí)時(shí)值（不同狀態(tài)用不同顏色表示）、狀態(tài)（如越限、置入、通信異常）、日最值及時(shí)間、日平均值。遙信量同樣顯示實(shí)時(shí)值（不同狀態(tài)用不同顏色表示）、狀態(tài)（如置入、通信異常）、日變位次數(shù)。報(bào)表支持導(dǎo)出和打印功能。

實(shí)時(shí)報(bào)表監(jiān)測(cè)功能圖

結(jié)語(yǔ)

在推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)的背景下，國(guó)家支持高速公路陸域經(jīng)濟(jì)的光伏發(fā)電項(xiàng)目創(chuàng)新研究，以挖掘其發(fā)展?jié)摿?。本?xiàng)目致力于高速公路光伏建設(shè)，同時(shí)確保電力安全符合供電局要求。為此，需要采用安全可靠的分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)。我司提供的電力監(jiān)控系統(tǒng)方案，旨在幫助用戶和電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分布式光伏的高效并網(wǎng)，加強(qiáng)統(tǒng)一管控，并促進(jìn)光伏與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)，建立一個(gè)數(shù)據(jù)透明、調(diào)控便捷、能源互動(dòng)的新型新能源調(diào)度管理體系。