Acrel-1000DP光伏监控系统4.03MW分布式光伏10KV并网系统的应用

摘要：
分布式光伏发电作为一种可再生能源技术，得到了越来越广泛的应用。本项目旨在利用分布式光伏发电技术，实现自发自用、余电上网，提高能源利用效率，降低能源成本，同时减少对传统能源的依赖，促进可持续发展。

概述：

本项目采用光伏组件，总容量为4.03WM，本项目电量结算原则为：自发自用，余电上网。项目2024年6月底建成投产。光伏二次设计方案选用Acrel-1000DP分布式光伏发电监控系统，国产麒麟操作系统下的光伏监控平台具备智能监控、保护装置具有稳定可靠等特点。配置适配的逆变器，将光伏组件产生的直流电转换为交流电，以满足并网要求。本项目的实施将为当地提供清洁、可再生的电力能源，有助于减少对传统能源的依赖，降低碳排放。安科瑞叶西平187+061+60-015

系统结构：

现场设备主要分为三部分，就地高压柜、二次保护装置柜、箱变。就地高压保护装置根据不同功能安装在对应的高压柜对电力进行保护。二次保护装置柜配备防孤岛保护，公共测控装置、频率电压紧急控制装置、电能质量装置，对时装置以及采集上传设备，二次保护装置主要对一次设备进行保护、数据采集与调度上传，箱变安装有通讯管理机对逆变器的数据进行采集。

项目对时：本项目采用GPS与北斗两种卫星进行对时，保证了项目设备对时的准确性。对时装置利用以太网连接入站控层交换机从而完成对监控主机与远动上传装置的对时，利用IRIG-B通过接线的方式对就地保护、二次保护柜装置、支流屏等装置进行对时，保证设备时间的一致。

监控平台：配备了一套变电站综合自动化系统软件（Acrel-1000DP光伏监控系统）在国产麒麟操作系统的环境下实现了对现场保护设备和仪表设备的数据监视与管理，可以实时监测分布式光伏发电系统的电压、电流、功率等参数，可以通过网络将数据传输到监控中心。远程控制：可以通过监控中心对分布式光伏发电系统进行远程控制，如断路器的分合等。数据分析：可以对监测到的数据进行分析，如发电量、能耗等，为用户提供决策支持。报警功能：可以设置报警阈值，当系统出现异常情况时，会及时发出报警信号，提醒用户进行处理。

方案综述：

项目利用原有的电源点作为光伏高压并网点并入电网端，并网点设置光伏进线柜，站用变柜，SVG柜，PT柜，计量柜，出线总柜，并网柜。新增的光伏系统配置自动化系统，实时采集并网信息，信息上传至当地调控中心DMS系统。光伏发电逆变器电源电压为1000V，经箱变升压变升压至10kV后,通过高压电缆接入新增的10kV光伏进线柜,通过并网柜并入原10kV市电高压柜。项目采用Acrel-1000DP光伏监控平台，操作使用了国产麒麟系统。监控平台具有对全站数据的实时观测、事故告警提示等功能。

保护配置：

2.1 继电保护及安全自动装置

10kV接入的分布式电源，保护和安全自动装置配置还应满足《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB/T14285-2006）。

1.线路保护装置：光伏电站线路发生短路故障时，线路保护能快速动作，瞬时跳开相应并网点断路器，满足全线故障时快速可靠切除故障的要求。

2.电容器保护装置：在高压配电室10kV SVG柜，装设1套电容器保护装置，实现欠电压，过电压，零序电压，不平衡电压保护，异常紧急控制功能，跳开电容器断路器。

3.防孤岛保护装置：防孤岛检测需满足GB/T19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》、Q/GDW617-2011《光伏电站接入电网技术规定》等规范文件的要求。分布式电源应具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力，防孤岛保护动作时间不大于2S,其防孤岛保护应与配电网侧线路重合闸和安全自动装置动作时间相配合。

4.光伏电站本体应具备故障和异常工作状态报警和保护的功能。

5.光伏电站应支持调度机构开展"四遥"(遥测、遥信、遥控、遥调)应用功能。

6.恢复并网：当光伏发电系统因电网扰动脱网后，在电网电压和频率恢复到正常运行范围之前，光伏发电系统不允许并网；在电网电压和频率恢复正常后，通过10kV电压等级并网的分布式电源恢复并网应经过电网调度机构的允许。

2.2 调度自动化

光伏电站应满足江苏电力调度控制中心关于印发《发电企业自动化系统接入配置指导意见》的通知（电调〔2018〕40号）有关自动化规定：10kv接入的分布式电源，信息采集、控制调节等应满足江苏电力调度控制中心关于印发《光伏电站接入电网技术规定》（Q/GDW617-2011）、《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GB/T19964-2012）要求。光伏电站投运后，由区调调度，并由区级供电公司对运行进行管理。因此，需建立光伏电站至区调的调度通信以及运动等信息和数据传输通道。

10kV光伏电站本体需配置配电自动化终端监控系统，具备与电网调度机构进行双向通信的能力，能够实现远程监测和控制功能，应能接收、执行调度端远方控制解/并列、启停和发电功率的指令，具备群调群控及远动功能，有关光伏电站本体信息的采集、处理采用监控系统来完成，具备符合相关标准通信协议的远传功能。

2.3 电能质量在线监测

根据《光伏电站接入电网技术规定》（Q/GDW617-2011）、江苏省电力公司《光伏电站接入系统导则（2010年版）》及《分布式电源接入系统典型设计》（国家电网公司）规定，为保证对电能质量的有效监控，光伏电站侧、宿迁市城区开发投资有限公司10kV配电房侧配置1套满足GB/T19862《电能质量监测设备通用要求》的A类电能质量监测装置，用于分布式光伏项目的电能质量指标的监测,电能质量在线监测数据需上传至相关主管机构。

配置设备清单：

应用现场图：

 

电能质量监测：

在电能质量监控图中，可以直接查看电能质量装置的运行状态、电流电压总有效值、电压波动、电压总畸变、正反向有功电能、有功、无功功率等电能质量信息。可以根据这些信息监测现场电能的质量，及时的做出应对方案。

图7 电能质量监视界面图

网络拓扑图：

系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。

图8 站内设备系统网络拓扑图

主接线图：

在此界面可以查看高压保护柜的电量参数，监视断路器和手车的状态，在远方状态时可以遥控断路器的分合，监视高压柜保护装置的参数，能够及时的发现异常，及时做出相应的处理。

图9 主接线界面图

结语：

该项目的实施可以有效地推动可再生能源的发展，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和环境污染。项目采用Acrel-1000DP分布式光伏监控系统二次方案，满足国家标准和江苏当地对分布式电源接入要求，实现成功并网，确保项目的顺利实施和运行，为社会和环境的可持续发展做出积极贡献。

审核编辑 黄宇