摘要：

　　隨著全球?qū)稍偕茉吹年P(guān)注度不斷提高，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在近年來(lái)得到了廣泛應(yīng)用貢獻。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)具有環(huán)保有力扭轉、靈活等優(yōu)勢(shì)，能夠有效地緩解能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題結構不合理。同時(shí)同時，電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置和防孤島保護(hù)裝置在分布式光伏項(xiàng)目中也扮演著至關(guān)重要的角色行業內卷。電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)中的電壓追求卓越、電流等參數(shù)，確保光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能質(zhì)量穩(wěn)定參與能力。而防孤島保護(hù)裝置可以在電站發(fā)生故障時(shí)斷開并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)合理需求，避免對(duì)人員和設(shè)備造成傷害，確保光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全運(yùn)行充分發揮。預(yù)防電力系統(tǒng)故障高質量、提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、優(yōu)化能源利用以及提供數(shù)據(jù)支持等選擇適用。本文將介紹電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置及防孤島保護(hù)裝置在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用管理。

　　關(guān)鍵詞：分布式光伏；電能質(zhì)量業務指導；電壓偏差改進措施；電壓波動(dòng)；諧波長足發展；防孤島保護(hù)

　　1 項(xiàng)目概況

　　上海特斯拉工廠是一個(gè)位于上海市浦東新區(qū)的超級(jí)工廠今年，占地面積約為86萬(wàn)平方米。上海特斯拉工廠主要以生產(chǎn)Model 3和Model Y為主結構不合理，同時(shí)也包括動(dòng)力電池和電機(jī)組裝車間以及一個(gè)研發(fā)中心動手能力。工廠采用了智能化的生產(chǎn)線和新的制造技術(shù)，是一個(gè)集智能化意見征詢、自動(dòng)化于一體的現(xiàn)代化工廠提升，為特斯拉在全球的發(fā)展提供了重要的支持。

　　本項(xiàng)目在原有的10/0.4kV系統(tǒng)上新增分布式光伏并網(wǎng)示範。配電系統(tǒng)原有高壓柜4臺(tái)應用前景、變壓器4臺(tái)、低壓柜31臺(tái)運行好。本項(xiàng)目采用0.4kV并網(wǎng)首次，設(shè)計(jì)1#并網(wǎng)電和2#并網(wǎng)點(diǎn)，光伏并網(wǎng)接入位于原有低壓配電柜出線開關(guān)部署安排，供電系統(tǒng)圖及并網(wǎng)柜位置如圖1所示搖籃。

圖1 配電系統(tǒng)一次系統(tǒng)圖

　　2 項(xiàng)目需求

　　光伏發(fā)電屬于清潔能源，但其電能質(zhì)量并不穩(wěn)定生產能力，由于光伏發(fā)電的不確定性可能會(huì)導(dǎo)致輸出功率的隨機(jī)波動(dòng)標準，進(jìn)而導(dǎo)致電網(wǎng)頻率偏差示範推廣、電壓暫升暫降、電壓短時(shí)中斷即將展開、電壓波動(dòng)與閃變等電能質(zhì)量問(wèn)題大幅增加。同時(shí)光伏發(fā)電使用交直流逆變器，在此環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生諧波問(wèn)題傳承，還伴隨直流分量流入供電系統(tǒng)等特點。

　　這些電能質(zhì)量問(wèn)題可能會(huì)對(duì)工廠造成以下影響：

　　電壓波動(dòng)和閃變：可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，影響生產(chǎn)線的正常運(yùn)行多種。

　　諧波污染：可能會(huì)干擾電子元件的正常工作將進一步，導(dǎo)致設(shè)備故障或損壞。

　　電壓暫降和短時(shí)中斷：導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)或損壞發展成就，影響生產(chǎn)線的正常運(yùn)行成就。

　　頻率偏差：可能會(huì)影響電機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致生產(chǎn)線的停滯或損壞開展面對面。

　　通過(guò)在線電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置可以監(jiān)測(cè)系統、分析、評(píng)估監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電能質(zhì)量進一步提升，包括電能質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提升、電能質(zhì)量事件告警、錄波不折不扣、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)支撐能力、評(píng)估分析等功能,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決電能質(zhì)量問(wèn)題，提高光伏發(fā)電的效率和穩(wěn)定性高效利用，同時(shí)保障電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行特征更加明顯。

　　在光伏項(xiàng)目中，孤島效應(yīng)是一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題講理論。當(dāng)電網(wǎng)側(cè)停電時(shí)的可能性，光伏側(cè)仍然處于正常發(fā)電狀態(tài)，并向電網(wǎng)側(cè)送電服務為一體，形成了孤島效應(yīng)問題。這給電網(wǎng)側(cè)的檢修人員帶來(lái)了很大的安全威脅。防孤島保護(hù)裝置可以及時(shí)切斷光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)的連接全會精神，避免孤島效應(yīng)的產(chǎn)生系統穩定性，從而保護(hù)檢修人員的安全。此外法治力量，防孤島保護(hù)裝置還可以在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)全技術方案，迅速切斷光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)的連接，避免設(shè)備受到損壞共享，并在故障解除后自動(dòng)恢復(fù)并網(wǎng)信息化，確保了光伏項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行方式之一。

　　本項(xiàng)目要求并網(wǎng)點(diǎn)具有低壓低于50%Un時(shí)0.1s閉鎖發(fā)電、檢有壓85%Un自動(dòng)并網(wǎng)功能新型儲能，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電壓諧波創新能力、直流分量、電壓偏差等電能質(zhì)量範圍。需要將1#并網(wǎng)點(diǎn)溝通機製、2#并網(wǎng)點(diǎn)的電壓、電流註入新的動力、有功功率、無(wú)功功率以及防孤島保護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)和電能質(zhì)量數(shù)據(jù)上傳至特斯拉220kV變電站，再通過(guò)站內(nèi)原有調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳至調(diào)度中心雙重提升。

　　同時(shí)光伏發(fā)電站項(xiàng)目還應(yīng)滿足以下相關(guān)規(guī)定。

　　l 根據(jù)《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)定》GB/T 19964-2012的相關(guān)要求事關全面，光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要裝設(shè)滿足《電能質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備通用要求》GB/T 19862-2005標(biāo)準(zhǔn)要求的A類電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置表現明顯更佳，并且監(jiān)測(cè)點(diǎn)需要放置在并網(wǎng)點(diǎn)。該裝置需要對(duì)光伏電站可能引起的諧波技術節能、電壓偏差指導、頻率偏差、電壓波動(dòng)和閃變國際要求、三相不平衡度流動性、注入電網(wǎng)直流分量進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，并且需要具備通訊接口競爭激烈，能夠遠(yuǎn)傳電能質(zhì)量數(shù)據(jù)持續創新。這些數(shù)據(jù)需要通過(guò)綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳至電能質(zhì)量檢測(cè)主站。

　　l 根據(jù)《電能質(zhì)量評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則 三相電壓不平衡》DL_T 1375-2014的規(guī)定空白區，接入公共連接點(diǎn)的每個(gè)用戶引該點(diǎn)負(fù)序電壓不平衡度允許值一般為1.3%協調機製，短時(shí)不超過(guò)2.6%。

　　l 根據(jù)《電能質(zhì)量 供電電壓偏差》GBT12325-2008的規(guī)定形勢，220 V單相供電電壓偏差為標(biāo)稱電壓的+7%實踐者，-10%。

　　l 根據(jù)《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)定》GB/T 19964-2012的相關(guān)要求服務機製，光伏發(fā)電站應(yīng)配置獨(dú)立的防孤島保護(hù)裝置貢獻力量，動(dòng)作時(shí)間應(yīng)不大于2s。防孤島保護(hù)還應(yīng)與電網(wǎng)側(cè)線路保護(hù)相配合大幅拓展。

　　綜合本次項(xiàng)目要求及相關(guān)規(guī)定覆蓋範圍，本次分布式光伏并網(wǎng)項(xiàng)目在原有供電系統(tǒng)上進(jìn)行改造，新增2個(gè)并網(wǎng)柜積極性，需要在每個(gè)柜子中安裝一臺(tái)A類電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置APView500PV對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)奮勇向前，同時(shí)還需要安裝一臺(tái)防孤島保護(hù)裝置AM5SE-IS不斷豐富，當(dāng)發(fā)生孤島效應(yīng)時(shí)可以及時(shí)切斷并網(wǎng)柜斷路器，避免事故的發(fā)生組建。具體配置方案如圖2及圖3所示各有優勢。

圖2  1#并網(wǎng)柜配置方案

圖3  2#并網(wǎng)柜配置方案

　　各類設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)的功能如下：

　　3 現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片

　　本項(xiàng)目各類設(shè)備均就地安裝于開關(guān)柜中，現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片如下重要的意義，目前裝置在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行正常持續。

圖4 裝置現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量，確保了電能質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性再獲。它能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問(wèn)題產品和服務，如電壓波動(dòng)、閃變體驗區、諧波污染等增多，確保光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)有望，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置還可以為分布式光伏項(xiàng)目的優(yōu)化提供重要依據(jù)進一步推進，幫助我們更加深入地了解光伏系統(tǒng)的性能表現(xiàn)，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化方案。

　　防孤島保護(hù)裝置在分布式光伏項(xiàng)目中同樣重要應用的選擇。當(dāng)電網(wǎng)側(cè)停電時(shí)，光伏側(cè)仍然處于正常發(fā)電狀態(tài)左右，并向電網(wǎng)側(cè)送電背景下，形成了孤島效應(yīng)。這給電網(wǎng)側(cè)的檢修人員帶來(lái)了很大的安全威脅可靠保障。防孤島保護(hù)裝置可以及時(shí)切斷光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)的連接等特點，避免孤島效應(yīng)的產(chǎn)生，從而保護(hù)檢修人員的安全綠色化發展。此外至關重要，防孤島保護(hù)裝置還可以在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)迅速切斷光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)的連接，避免設(shè)備受到損壞用上了，并在故障解除后自動(dòng)恢復(fù)并網(wǎng)提升行動，確保了光伏項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　未來(lái)隨著可再生能源的快速發(fā)展和電網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步關註，我們有望實(shí)現(xiàn)更加可靠的光伏發(fā)電系統(tǒng)研究進展，為推動(dòng)綠色能源的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源供應(yīng)做出更大的貢獻(xiàn)。在這一過(guò)程中連日來，電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置和防孤島保護(hù)裝置的應(yīng)用至關(guān)重要快速融入。它們確保了光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電能質(zhì)量的提高，為分布式光伏項(xiàng)目的優(yōu)化提供了重要依據(jù)。因此增強，電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置和防孤島保護(hù)裝置在分布式光伏項(xiàng)目中的應(yīng)用具有廣泛的前景和深遠(yuǎn)的影響重要意義。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.6月版

　　[2] 安科瑞35kV以及下變電所智能配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品二次原理圖集.2020.10月版

　　[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動(dòng)化與運(yùn)維解決方案.2021.3月版