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工商業(yè)光伏儲(chǔ)能并網(wǎng)

發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著新能源的發(fā)展，很多工商業(yè)用戶(hù)會(huì)選擇在原有的公共電網(wǎng)配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新上分布式光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能等發(fā)電系統(tǒng)。

但由于發(fā)電量的波動(dòng)與用戶(hù)側(cè)用電負(fù)荷的不斷變化，為防止用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)逆向發(fā)電，向公共電網(wǎng)倒送電，因此需科學(xué)合理地使用用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行安全控制，從而達(dá)到防逆流功能。

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)

按 GB/T 50865-2013《光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中 6.3.2規(guī)定：

當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為不可逆并網(wǎng)方式時(shí)，應(yīng)配置逆向功率保護(hù)設(shè)備。當(dāng)檢測(cè)到逆向電流超過(guò)額定輸出的 5% 時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)在 2s 內(nèi)自動(dòng)降低出力或停止向電網(wǎng)線(xiàn)路送電。

按 GB/T 43526-2023《用戶(hù)側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中 10.7規(guī)定：

采用不允許向電網(wǎng)倒送電方式的用戶(hù)側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)，公共連接點(diǎn)應(yīng)具備逆向功率保護(hù)功能。

防逆流解決方案

柔性軟件調(diào)節(jié)+剛性保護(hù)跳閘

采用不允許向電網(wǎng)倒送電方式的用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，需在公共連接點(diǎn)配置防逆流保護(hù)裝置，同時(shí)可配置系統(tǒng)軟件可采集并網(wǎng)點(diǎn)功率，并與發(fā)電設(shè)備通信調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)發(fā)電量，通過(guò)防逆流軟件柔性調(diào)節(jié)。

在滿(mǎn)足電網(wǎng)防逆流管理要求的情況下，通過(guò)柔性調(diào)節(jié)降低發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率，減少逆功率情況發(fā)生，減少防逆流保護(hù)的剛性跳閘次數(shù)，使得用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，保障用戶(hù)收益；

在軟件柔性調(diào)節(jié)失效且產(chǎn)生逆向功率倒送公共電網(wǎng)時(shí)通過(guò)剛性防逆流保護(hù)跳閘快速斷開(kāi)并網(wǎng)柜，防止用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)持續(xù)發(fā)電倒送公共電網(wǎng)。

2

工商業(yè)光伏儲(chǔ)能并網(wǎng)

發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)狀

防逆流軟件可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)防逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)功率變化，當(dāng)前光伏發(fā)電總功率、儲(chǔ)能實(shí)時(shí)放電功率與儲(chǔ)能實(shí)時(shí)充電功率以及每個(gè)并網(wǎng)單元并網(wǎng)點(diǎn)的實(shí)時(shí)功率。

防逆流軟件可設(shè)置逆功率跳閘策略、低功率調(diào)節(jié)策略、以及功率恢復(fù)正常后判斷合閘策略。

①低功率柔性調(diào)節(jié)

防逆流軟件設(shè)置低功率調(diào)節(jié)的功率閾值（該功率為用戶(hù)側(cè)使用公共電網(wǎng)的下網(wǎng)功率），當(dāng)公共電網(wǎng)的下網(wǎng)功率較低，可能會(huì)由于負(fù)荷波動(dòng)導(dǎo)致逆向功率產(chǎn)生時(shí)，防逆流軟件柔性調(diào)節(jié)，給用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元發(fā)送降低發(fā)電功率指令，防止逆向功率產(chǎn)生。

②逆功率跳閘

防逆流軟件設(shè)置逆功率跳閘的功率閾值（該功率為用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)向公共電網(wǎng)反向供電的上網(wǎng)功率），當(dāng)用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)向公共電網(wǎng)反向供電的上網(wǎng)功率觸發(fā)逆功率跳閘功率閾值，防逆流軟件給用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元發(fā)送跳閘指令，切斷用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元，防止持續(xù)向公共電網(wǎng)逆向供電。

③功率恢復(fù)合閘

當(dāng)用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元因逆功率跳閘后，用戶(hù)側(cè)使用公共電網(wǎng)的下網(wǎng)功率恢復(fù)正常閾值，且在功率恢復(fù)合閘時(shí)間內(nèi)并網(wǎng)單元仍未恢復(fù)合閘，防逆流軟件給跳閘的用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元發(fā)送合閘指令，恢復(fù)用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元的發(fā)電，提高用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的利用率，減少公共電網(wǎng)的使用。

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AM5SE-IS防逆流保護(hù)裝置

單機(jī)版防逆流保護(hù)

AM5SE-IS 防逆流保護(hù)裝置主要適用于35kV、10kV 及低壓 400V光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能充放電等新能源并網(wǎng)供電系統(tǒng)。當(dāng)向公共電網(wǎng)有逆向供電現(xiàn)象時(shí)，可以快速切除并網(wǎng)點(diǎn)，使本站不持續(xù)向電網(wǎng)逆向供電，保證電站的使用滿(mǎn)足電網(wǎng)要求。單機(jī)版方案適用于逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)與跳閘點(diǎn)之間距離在100米以?xún)?nèi)的場(chǎng)景。

4

AM5SE-PV 系列防逆流保護(hù)裝置

4.1

主從機(jī)光纖直跳方案

當(dāng)逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)與用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線(xiàn)纜敷設(shè)距離在 100 m至 1.5km 之間，主機(jī)從機(jī)之間可采用多模光纖波長(zhǎng)850nm，ST 接口連接。

當(dāng)逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)與用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線(xiàn)纜敷設(shè)距離在 1.5km至 20km 之間，主機(jī)從機(jī)之間可采用單模光纖波長(zhǎng) 1310nm，ST 接口連接。

只做跳閘

AM5SE-PVM與AM5SE-PVS組合：

1臺(tái)AM5SE-PVM最多帶5臺(tái)AM5SE-PVS；

1臺(tái)AM5SE-PVS支持接收2個(gè)低功率跳閘命令，每個(gè)低功率跳閘可以映射到10個(gè)DO；

1臺(tái)AM5SE-PVM可以做5段低功率跳閘。

AM5SE-PVM與AM5SE-PVS2組合：

1臺(tái)AM5SE-PVM最多帶5臺(tái)AM5SE-PVS2；

1臺(tái)AM5SE-PVS2最多可接收4臺(tái)AM5SE-PVM的低功率跳閘命令；

1臺(tái)AM5SE-PVS2最多可接收1臺(tái)AM5SE-PVM的4段低功率跳閘命令。

1臺(tái)AM5SE-PVM可以做5段低功率跳閘。

防逆流跳閘+恢復(fù)合閘

AM5SE-PVM與AM5SE-PVS組合：

1臺(tái)AM5SE-PVM最多帶5臺(tái)AM5SE-PVS；

1臺(tái)AM5SE-PVS支持接收1個(gè)低功率跳閘命令+1個(gè)功率恢復(fù)合閘命令；

1臺(tái)AM5SE-PVM可以做5段低功率跳閘+5段功率恢復(fù)合閘。

AM5SE-PVM與AM5SE-PVS2組合：

1臺(tái)AM5SE-PVM最多帶5臺(tái)AM5SE-PVS2；

1臺(tái)AM5SE-PVS2最多可接收1臺(tái)AM5SE-PVM的4段低功率跳閘+4段功率恢復(fù)合閘；

1臺(tái)AM5SE-PVS2最多可接收4臺(tái)AM5SE-PVM的1段低功率跳閘+1段功率恢復(fù)合閘；

1臺(tái)AM5SE-PVM可以做5段低功率跳閘+5段低功率合閘。

4.2

GOOSE通訊方案

當(dāng)逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)與用戶(hù)側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線(xiàn)纜敷設(shè)距離在 100 m至 20km 之間可采用 AM5SE-PV 系列主從機(jī)方案，主機(jī)從機(jī)之間可采用單模光纖波長(zhǎng)1310nm，F(xiàn)C 接口連接。

策略配置

1臺(tái)AM5SE-PVM-GOOSE可以做8段低功率跳閘+8段低功率合閘；

1臺(tái)AM5SE-PVM-GOOSE可支持16個(gè)GOOSE-OUT；

1臺(tái)AM5SE-PVS-GOOSE可支持16個(gè)GOOSE-IN；

1臺(tái)AM5SE-PVM-GOOSE的1個(gè)DO可配置多GOOSE-OUT,輸出給1臺(tái)AM5SE-PVS-GOOSE的不同DO；

1臺(tái) AM5SE-PVS-GOOSE有22個(gè)DO,最多可以接收22條命令。

5

典型案例

5.1

中國(guó)移動(dòng)山西太原移動(dòng)數(shù)據(jù)中心

911.55kWp分布式光伏項(xiàng)目

剛性單機(jī)版防逆流保護(hù)方案

項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目位于山西省太原市中國(guó)移動(dòng)數(shù)據(jù)中心園區(qū)內(nèi)，裝機(jī)容量為911.55kWp，項(xiàng)目采用0.4kV低壓并網(wǎng)，共設(shè)置5個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)，分別在在變壓器T1、T2、T3以及C1樓T21變壓器、與C1樓T22變壓器低壓側(cè)設(shè)置0.4kV光伏并網(wǎng)點(diǎn)。

項(xiàng)目需求

該項(xiàng)目用戶(hù)要求光伏發(fā)電不允許通過(guò)變壓器上送到其他配電回路，逆流檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置在變壓器出線(xiàn)側(cè),每個(gè)光伏并網(wǎng)點(diǎn)上面的變壓器出線(xiàn)處監(jiān)測(cè)是否存在逆功率。

方案配置

5個(gè)變壓器帶5個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)，每個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)離防逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離在100m以?xún)?nèi)，在每個(gè)防逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)配置1臺(tái)AM5SE-IS做剛性跳閘。

本項(xiàng)目分為5個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)，5個(gè)防逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)，本質(zhì)為5個(gè)獨(dú)立防逆流保護(hù)方案，防逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)配置AM5SE-IS采集當(dāng)前母線(xiàn)低壓總進(jìn)線(xiàn)上互感器電流，結(jié)合母線(xiàn)電壓，計(jì)算低壓總進(jìn)線(xiàn)處實(shí)時(shí)功率，（向下指向母線(xiàn)為正功率，向上指向變壓器為逆功率），當(dāng)出現(xiàn)逆功率時(shí)，由逆功率保護(hù)裝置跳開(kāi)對(duì)應(yīng)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器，當(dāng)功率回復(fù)后恢復(fù)對(duì)應(yīng)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器合閘。

5.2

臨港投資開(kāi)發(fā)有限公司730kW分布式光伏項(xiàng)目

柔性軟件調(diào)節(jié)+主從機(jī)光纖直跳防逆流保護(hù)方案

項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目要求自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)，變電站共設(shè)有3個(gè)并網(wǎng)柜，其中1#并網(wǎng)柜接入2#樓下的1#10kV變電站、2#接入4#樓下的2#10kV變電站，3#并網(wǎng)柜接入6#樓下的3#10kV變電站，逆流檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置在35kV主變低壓側(cè)10kV進(jìn)線(xiàn)側(cè)，根據(jù)上述基本條件結(jié)合原施工圖設(shè)計(jì)制定以下硬節(jié)點(diǎn)跳閘方案實(shí)現(xiàn)防逆流保護(hù)功能。

項(xiàng)目需求

監(jiān)測(cè)兩路35kV主變低壓側(cè)10kV兩路進(jìn)線(xiàn)處功率，在產(chǎn)生逆功率上送時(shí)能夠自動(dòng)切斷光伏發(fā)電回路保障35kV線(xiàn)路供電正常，且需要盡可能保障光伏發(fā)電的運(yùn)行。

方案配置

在35kV主變低壓側(cè)10kV進(jìn)線(xiàn)側(cè)兩路進(jìn)線(xiàn)處分別配置1臺(tái)防逆流主機(jī)AM5SE-PVM，在每個(gè)光伏并網(wǎng)點(diǎn)配置1臺(tái)防逆流從機(jī)AM5SE-PVS用于分合并網(wǎng)柜。防逆流主機(jī)和防逆流從機(jī)之間通過(guò)多模光纖連接，同時(shí)配置防逆流軟件做柔性調(diào)節(jié)。

以1#10KV總進(jìn)線(xiàn)策略舉例：

Ppcc為監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)功率、Pnt為n段低功率跳閘定值，Pnc為n段功率恢復(fù)合閘定值

1)當(dāng)Ppcc

2)當(dāng)Ppcc

3)當(dāng)Ppcc

4)當(dāng)Ppcc

5)當(dāng)Ppcc>P4c，由1#AM5SE-PVM通過(guò)光纖發(fā)命令給1#并網(wǎng)點(diǎn)的AM5SE-PVS，從機(jī)合上對(duì)應(yīng)3#并網(wǎng)點(diǎn)的斷路器；

6)當(dāng)Ppcc>P3c，由1#AM5SE-PVM通過(guò)光纖發(fā)命令給1#并網(wǎng)點(diǎn)的AM5SE-PVS，從機(jī)合上對(duì)應(yīng)3#并網(wǎng)點(diǎn)的匯流開(kāi)關(guān)1；

7)當(dāng)Ppcc>P2c，由1#AM5SE-PVM通過(guò)光纖發(fā)命令給1#并網(wǎng)點(diǎn)的AM5SE-PVS，從機(jī)合上對(duì)應(yīng)1#并網(wǎng)點(diǎn)的斷路器；

8)當(dāng)Ppcc>P1c，由1#AM5SE-PVM通過(guò)光纖發(fā)命令給1#并網(wǎng)點(diǎn)的AM5SE-PVS，從機(jī)合上對(duì)應(yīng)1#并網(wǎng)點(diǎn)的匯流開(kāi)關(guān)1；

5.3

江蘇臺(tái)北鹽場(chǎng)曹圩35kV分布式光伏項(xiàng)目

柔性軟件調(diào)節(jié)+主從機(jī)GOOSE通訊防逆流保護(hù)方案

項(xiàng)目概況

連云港臺(tái)北鹽場(chǎng)35kV分布式光伏電站為35/10kV項(xiàng)目，1號(hào)主變壓器下為10kV側(cè)I段母線(xiàn)，2號(hào)主變壓器下為10kV側(cè)II段母線(xiàn)，I段母線(xiàn)和II段母下含有母聯(lián)開(kāi)關(guān)，10kV側(cè)I段母線(xiàn)的大浦線(xiàn)下有4個(gè)光伏并網(wǎng)點(diǎn)，并網(wǎng)點(diǎn)距離10kV母線(xiàn)距離約5公里。10kV側(cè)II段母線(xiàn)的神特線(xiàn)下有3個(gè)光伏并網(wǎng)點(diǎn)，并網(wǎng)點(diǎn)距離10kV母線(xiàn)距離約5公里。

項(xiàng)目需求

通過(guò)防逆流裝置測(cè)量35kV變電站主變低壓10kV進(jìn)線(xiàn)測(cè)逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)的功率當(dāng)功率過(guò)低時(shí)，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)人值守狀態(tài)下實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整逆變器輸出功率來(lái)實(shí)現(xiàn)光伏電站持續(xù)運(yùn)行。在監(jiān)控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整失效時(shí)能夠自動(dòng)切斷部分光伏發(fā)電回路保障10kV線(xiàn)路供電正常，并在功率恢復(fù)時(shí)自動(dòng)恢復(fù)切斷部分逆變器的正常運(yùn)行。

方案配置

10kV進(jìn)線(xiàn)測(cè)逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)處配置2臺(tái)AM5SE-PVM-GOOSE，針對(duì)距離較遠(yuǎn)的大浦線(xiàn)和神特線(xiàn)下的光伏并網(wǎng)點(diǎn)處配置防逆流從機(jī)AM5SE-PVS-GOOSE，共7臺(tái)防逆流從機(jī)，主從機(jī)之間光纖組網(wǎng)GOOSE通信，同時(shí)配置防逆流軟件做柔性調(diào)節(jié)。

防逆流策略

10kV進(jìn)線(xiàn)測(cè)逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)處配置2臺(tái)防逆流主機(jī)AM5SE-PVM-GOOSE去采集逆流監(jiān)測(cè)點(diǎn)電流、電壓，計(jì)算實(shí)時(shí)功率,大浦線(xiàn)和神特線(xiàn)每個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)配置1臺(tái)防逆流從機(jī)AM5SE-PVS-GOOSE的從機(jī)，主從機(jī)之間通過(guò)光纖組網(wǎng)GOOSE通信，防逆流監(jiān)控系統(tǒng)軟件通過(guò)組網(wǎng)采集防逆流主從機(jī)裝置數(shù)據(jù)，采集防逆流主機(jī)AM5SE-PVM-GOOSE功率數(shù)據(jù)，控制防逆流從機(jī)AM5SE-PVS-GOOSE。

在防逆流主機(jī)AM5SE-PVM-GOOSE監(jiān)測(cè)到低功率，觸發(fā)低功率定值時(shí)通過(guò)GOOSEOUT發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，對(duì)應(yīng)配置GOOSEIN的從機(jī)接收主機(jī)的命令后跳開(kāi)對(duì)應(yīng)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器，主機(jī)在監(jiān)測(cè)到功率恢復(fù)時(shí)，也通過(guò)GOOSEOUT發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，對(duì)應(yīng)配置GOOSEIN的從機(jī)接收主機(jī)的命令后恢復(fù)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器合閘，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)軟件采集防逆流主機(jī)功率數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)功率觸發(fā)防逆流保護(hù)裝置跳閘前通過(guò)防逆流軟件降低逆變器的發(fā)電功率，實(shí)現(xiàn)柔性調(diào)節(jié)，保障光伏發(fā)電系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)電。

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審核編輯 黃宇