安科瑞劉鴻鵬

引言

在“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)引下，越來越多的企業(yè)開始利用廠房屋頂建設(shè)光伏電站，實(shí)現(xiàn)清潔發(fā)電、自發(fā)自用、余電上網(wǎng)，不僅能降低用電成本，更能塑造綠色低碳的企業(yè)形象。然而，企業(yè)屋頂光伏項(xiàng)目在運(yùn)行中常面臨安全防護(hù)薄弱、并網(wǎng)穩(wěn)定性不足、發(fā)電效率低、監(jiān)控手段落后等問題。

分布式光伏電站監(jiān)測(cè)難點(diǎn)

一、分布式光伏電站監(jiān)測(cè)的主要難點(diǎn)

1.站點(diǎn)分散、接入復(fù)雜

分布式光伏項(xiàng)目往往建設(shè)在不同廠房屋頂、園區(qū)或地塊，地理分布廣、接入點(diǎn)多、通信路徑復(fù)雜。

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要跨多個(gè)站點(diǎn)采集數(shù)據(jù)，容易受到網(wǎng)絡(luò)延遲、信號(hào)干擾或協(xié)議不統(tǒng)一的影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集不穩(wěn)定或延遲。

2.數(shù)據(jù)量龐大、實(shí)時(shí)性要求高

光伏電站每個(gè)逆變器、匯流箱、箱變、電能表、傳感器都會(huì)實(shí)時(shí)輸出電壓、電流、溫度、功率等數(shù)據(jù)。

對(duì)于一個(gè)中大型分布式電站，監(jiān)測(cè)點(diǎn)可達(dá)數(shù)千個(gè)，如何確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與處理是一大挑戰(zhàn)。

3.多品牌設(shè)備兼容性差

不同廠家生產(chǎn)的逆變器、測(cè)控裝置、氣象儀等，通信規(guī)約和接口格式不一致，導(dǎo)致系統(tǒng)集成困難、數(shù)據(jù)融合成本高。

4.電能質(zhì)量與并網(wǎng)安全監(jiān)測(cè)難度高

分布式光伏常接入低壓或中壓配電網(wǎng)。并網(wǎng)點(diǎn)處的諧波、電壓閃變、直流分量等問題容易影響系統(tǒng)穩(wěn)定。若未及時(shí)檢測(cè)，可能導(dǎo)致電網(wǎng)干擾或逆變器損壞。

5.防孤島與防逆流控制協(xié)調(diào)復(fù)雜

當(dāng)市電停電或功率反向流動(dòng)時(shí)，如果保護(hù)邏輯不完善，就可能造成“孤島運(yùn)行”或“逆流上網(wǎng)”，引發(fā)安全事故。

尤其在多個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)的系統(tǒng)中，防孤島與防逆流控制的聯(lián)動(dòng)邏輯尤為復(fù)雜。

6.環(huán)境因素影響與預(yù)測(cè)難

光伏發(fā)電受天氣、輻照度、溫度等影響大。沒有預(yù)測(cè)系統(tǒng)，容易出現(xiàn)“晴天浪費(fèi)、陰天短缺”的發(fā)電偏差。

7.運(yùn)維難、告警多、定位慢

分布式電站點(diǎn)多、線長(zhǎng)、設(shè)備種類多，一旦出現(xiàn)故障（如逆變器異常、通訊中斷、接線松動(dòng)），傳統(tǒng)人工巡檢難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

針對(duì)這些痛點(diǎn)，Acrel1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，為企業(yè)屋頂光伏電站提供從監(jiān)測(cè)、控制到安全防護(hù)的智能化管理。

Acrel1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

針對(duì)用戶新能源接入后存在安全隱患、缺 少有效監(jiān)控、發(fā)電效率無法確保、收益計(jì) 算困難、運(yùn)行維護(hù)效率低等通點(diǎn)，提出的 Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)， 對(duì)整個(gè)用戶電站監(jiān)控，為用戶實(shí)現(xiàn)降 低能源使用成本、減輕變壓器負(fù)載、余電 上網(wǎng)，提高收益；節(jié)能減碳，符合國(guó)家政策。

系統(tǒng)簡(jiǎn)介：構(gòu)建企業(yè)光伏“智慧中樞”

Acrel1000DP平臺(tái)為分布式光伏場(chǎng)景設(shè)計(jì)，符合GB/T199642024《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

系統(tǒng)通過對(duì)光伏電站全站電氣、環(huán)境與能量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析，實(shí)現(xiàn)電站的“可觀、可測(cè)、可控、可調(diào)”，核心功能包括：

全站安全與防護(hù)：配置AM5SE系列防孤島保護(hù)裝置、頻率電壓緊急控制裝置，防止孤島效應(yīng)和電網(wǎng)反送電風(fēng)險(xiǎn)，保障維護(hù)人員與設(shè)備安全。

發(fā)電效益監(jiān)測(cè)與柔性調(diào)節(jié)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)電量、逆變器效率、箱變運(yùn)行狀態(tài)，通過防逆流控制實(shí)現(xiàn)“自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)”場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。

電能質(zhì)量分析：配套APView500在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)諧波、電壓波動(dòng)、閃變及不平衡度，確保電能質(zhì)量穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

調(diào)度與遠(yuǎn)程運(yùn)維：系統(tǒng)支持IEC608705104規(guī)約，可與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳及功率調(diào)節(jié)指令響應(yīng)。

系統(tǒng)架構(gòu)

分布式光伏電站監(jiān)測(cè)的難點(diǎn)，核心在于“多源、分散、實(shí)時(shí)、安全”。

而安科瑞的解決方案以“Acrel1000DP監(jiān)控系統(tǒng)”為核心，通過

多層架構(gòu)（站控層、通信層、設(shè)備層）；

全要素采集（功率、諧波、溫濕度、氣象等）；

智能聯(lián)動(dòng)控制（防孤島、防逆流、光功率預(yù)測(cè)）；

真正實(shí)現(xiàn)了光伏電站的“智能監(jiān)測(cè)、主動(dòng)防護(hù)、精細(xì)運(yùn)維”。

控制邏輯

采用統(tǒng)一通信標(biāo)準(zhǔn)（如IEC608705104）、多通道數(shù)據(jù)采集終端（如ANet系列），通過4G/5G網(wǎng)或光纖傳輸實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步監(jiān)控。

部署邊緣計(jì)算與云端協(xié)同架構(gòu)，如Acrel1000DP系統(tǒng)采用就地采集+云端分析，既確保實(shí)時(shí)性，又能減輕主站壓力。

采用主從式防孤島/防逆流裝置（AM5SE系列），主機(jī)監(jiān)測(cè)市電狀態(tài)，從機(jī)分布各并網(wǎng)柜，通過光纖聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)毫響應(yīng)，確保安全切換。

通過APView400/500電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)控諧波、電壓偏差、不平衡度等指標(biāo)，數(shù)據(jù)直傳調(diào)度主站，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量預(yù)警與記錄。

引入光功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)、組件運(yùn)行狀態(tài)與歷史發(fā)電量，實(shí)現(xiàn)0~240小時(shí)多時(shí)間尺度預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)90%以上。

Acrel1000DP系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程告警推送、設(shè)備健康診斷與可視化分析，并可接入無線測(cè)溫與視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無人值守、智能巡檢。

應(yīng)用場(chǎng)景：讓企業(yè)屋頂成為“綠色電廠”

在企業(yè)廠房屋頂上安裝光伏組件，構(gòu)建分布式光伏電站，可靈活采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”或“防逆流”模式。

例如，宿遷盛佳德新材料4.03MW屋頂光伏項(xiàng)目采用Acrel1000DP系統(tǒng)后，實(shí)現(xiàn)了以下成效：

電站安全零事故：獨(dú)立防孤島裝置與頻率電壓緊急控制系統(tǒng)有效防止孤島運(yùn)行；

發(fā)電數(shù)據(jù)透明可視化：企業(yè)可實(shí)時(shí)查看各屋面電站發(fā)電量、收益及設(shè)備狀態(tài)；

智能防逆流：通過AM5SEPV主從式防逆流裝置，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)逆變器出力，確保不向電網(wǎng)回送電能；

遠(yuǎn)程調(diào)度對(duì)接：系統(tǒng)支持江蘇電力調(diào)度xPON網(wǎng)接入，實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)上傳、遠(yuǎn)方控制、發(fā)電功率指令執(zhí)行”的閉環(huán)控制。

系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)：安全、智能、綠色并行

結(jié)語

企業(yè)屋頂光伏不僅是節(jié)能減碳的綠色標(biāo)志，更是降低能耗、提升品牌競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。

安科瑞Acrel1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)，以完善的安全防護(hù)的能量管理、可靠的通信控制，為企業(yè)打造“安全、可視、可控”的智慧光伏電站，助力工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型、共筑清潔能源未來。

審核編輯 黃宇