光伏监测痛点多？安科瑞分布式光伏监控系统如何 “妙手回春”

引言：在 “双碳” 目标的引领下，分布式光伏作为绿色能源发展的重要力量，近年来在我国取得了迅猛的发展。国家能源局数据显示，截至 2023 年底，中国分布式光伏电站累计并网容量约为 2.5 亿千瓦，占光伏装机总规模的 42% 。进入 2024 年，分布式光伏的发展势头依旧强劲，2024 年前三季度，全国新增并网容量总计达到 16088 万千瓦，同比增长 24.8%，其中分布式光伏装机高达 8522 万千瓦。然而，随着分布式光伏规模的不断扩大，其监测与管理面临着诸多痛点，严重制约了行业的高效发展。

一、分布式光伏监测痛点剖析
 

1.监管难题
分布式光伏电站分布广泛，从城市的工商业屋顶到乡村的居民住宅，从偏远的山区到辽阔的平原，地域跨度极大。这使得设备监管变得异常困难，传统的人工巡检方式犹如大海捞针，效率低下，难以全面覆盖所有设备。据相关数据显示，采用人工巡检的分布式光伏电站，设备故障发现时间平均延迟 2-3 天，这期间发电效率大幅降低，造成了严重的经济损失。例如，在一些偏远地区的分布式光伏电站，由于交通不便，人工巡检周期长，一旦设备出现故障，不能及时发现和处理，导致发电量损失，影响了投资收益。
2.火灾隐患
分布式光伏设备长期暴露在阳光下，承受着高温的考验，同时，电缆老化、设备故障等因素容易导致漏电现象发生，这些都为火灾事故埋下了隐患。一旦发生火灾，不仅会造成光伏设备的严重损坏，导致发电中断，带来巨大的经济损失，还可能对周边环境和人员安全构成威胁。近年来，分布式光伏电站火灾事故频发，引起了社会各界的广泛关注。
3.系统繁杂不便管理
在实际应用中，一个分布式光伏项目可能会涉及多个品牌的逆变器，而不同品牌逆变器的通信协议和数据格式各不相同。运维人员需要登录各逆变器厂商各自的平台来监管数据，操作繁琐，信息整合与分析难度大，不利于对整个光伏系统的统一管理和监控。这种繁杂的系统管理方式，不仅增加了运维人员的工作负担，也降低了运维效率，影响了光伏系统的稳定运行。
4.运维保障存风险
分布式光伏电站的正常运行离不开定期的运维保障，但目前运维人员的专业水平参差不齐，部分人员操作不当或者消极怠工，导致光伏站的运行效率和安全性无法得到有效保障。一些运维人员在进行设备维护时，由于缺乏专业知识和技能，可能会对设备造成损坏，进一步影响发电效率。而消极怠工的情况则会导致设备故障不能及时发现和处理，增加了电站的运行风险。
5.工商业园区屋顶光伏痛点
在工商业园区屋顶光伏领域，还存在着一些特殊的痛点。电费成本占比高，工业园区的空调、生产设备等用电负荷集中，电费占运营成本约 20%-35%。传统配电模式依赖电网供电，峰谷电价差显著，尤其在夏季用电高峰时段，电费支出大幅增加。同时，负载失衡问题突出，部分区域用电负荷过大，而部分区域用电负荷过小，导致能源浪费和设备寿命缩短。余电浪费现象严重，当光伏发电量超过园区自身用电量时，多余的电量无法有效存储和利用，只能白白浪费。

二、安科瑞分布式光伏监控系统功能特点详解（采购/询价：安科瑞曹经理137/7441/3253）
面对分布式光伏监测的诸多痛点，安科瑞分布式光伏监控系统应运而生，为行业发展提供了有力的解决方案。该系统采用分层分布式结构，在物理上分为站控层和间隔层，站级通信网络采用标准以太网及 TCP/IP 通信协议，物理媒介可以为光纤、网线、屏蔽双绞线等，确保了数据传输的稳定与高效。

该套系统功能主要有几点：
1.综合监测界面

展示光伏电站名称、位置、逆变器数量等基本信息； 

统计当前光伏电站日、月、年发电量；

 按汇流数据分散分析每组光伏组件发电功率以及工作状态。

2.电能质量监测界面

监测站内电能质量检测仪所采集数据，如电压有效值，偏差率，谐波畸变率，电流有效值，分相功率，总功率等； 

通过柱状图展示电能质量检测仪谐波和间谐波各频谱； 

通过曲线图展示三相电流/电压谐波数据、实时负荷曲线、有效值/波动/偏差/闪变等参数； 

展示所选站点下全部电能质量检测仪所有暂态事件。 

3.分布式光伏组件监控界面 

监测整个光伏阵列各个组件的电压、电流、功率等电参量信息； 

监测逆变器当前输入功率、输出功率、温度及当前状态等信息； 

监测逆变器交直流侧电参量信息。

4.逆变器曲线分析界面 （阳光电源，锦浪，固德威，华为）

展示逆变器交流侧总有功功率曲线； 

展示逆变器直流侧电压曲线； 

展示当前光伏发电站所处环境温度曲线； 

综合分析环境对光伏发电的影响。 

5.光伏发电功率预测系统

通过采集数值天气预报数据、实时环境气象数据、光伏电站实时输出功率数据、光伏组件运行状态等信息，可按照电网调度技术要求，实现标准格式的短期功率预测（预测光伏电站未来0h-168h的光伏输出功率，时间分辨率为15min）、超短期功率预测（预测未来15min-4h的光伏输出功率，时间分辨率为15min），以及光伏电站实时气象数据、装机容量、投运容量、最大出力等信息的上报。同时，光伏电站的功率预测与主站之间应具备定时自动和手动启动传输功能

三、实际案例见证成效项目概述

晋亿实业股份有限公司位于浙江省嘉兴市嘉善县惠民街道松海路66号厂区，属于220kV东云变供区，由东云变35kV晋流683线供电。

晋亿实业5MW分布式储能项目（以下简称“本项目”）是某新能源科技有限公司在晋亿实业厂区内空地新建的一期规模为5MW/10MWh的铅碳电池储能系统（已取得备案2401-330421-04-01-898044），接入晋亿实业股份有限公司配电房10kV母线。储能系统平时用以给晋亿实业股份有限公司厂区日常生产负荷削峰填谷，运行模式为每天固定时间“两充两放”，充电时间为0:00-7:00、11：00-13:00，放电时间为9:00-11:00、15:00-17:00，正常情况下储能系统所发电量“自发自用，不上网”。

配电房现状

晋亿实业股份有限公司厂区内建设有35kV配电房1座，变压器2台，1#主变容量12500kVA，2#主变容量5000kVA，10kV采用单母分段接线模式。

负荷方面，2023年晋亿实业股份有限公司年大下送功率约14.4MW，大负载率约为82.44%，年平均负载率约68.57%；电源方面，晋亿实业目前已有5.03MWp光伏接入10kVI段母线上，通过1#主变上传至35kV晋流683线。

图2.1配电房现状电气主接线

分布式储能设计

本项目在嘉善县惠民街道松海路66号晋亿实业厂区配电房东南侧空地位置建造5MW/10MWh储能项目工程，距离晋亿实业股份有限公司距离约100米。

储能单元由储能一体柜、变压器、汇流站组成。本项目配置储能容量为186kW/372kWh的磷酸铁锂储能一体柜27台，3000kVA变压器1台，2500kVA变压器1台，并建设一座10kV开关舱。本次15套186kW/372kWh（即2790kW/5580kWh）的磷酸铁锂储能一体柜接入1台3000kVA升压变，12套186kW/372kWh（即2232kW/4464kWh）的磷酸铁锂储能一体柜接入1台2500kVA升压变，将直流电逆变为690V交流电，升压变高压侧以10kV电压等级接入2座10kV开关舱的进线柜。

技术方案

本项目引入Acrel-1000DP分布式储能监控系统，对整个储能站进行监测控制，并通过设计控制策略做到削峰填谷，即在电价处于峰价时放电，电价处于谷价时充电，每天固定时间两充两放，通过峰谷差价回收投资。

储能10kV开关舱进线柜配置线路保护装置，做到阶段式方向过流保护；并网柜配备防孤岛保护装置，在非计划孤岛情况下使储能系统脱离电网侧；就地箱变配备箱变测控装置，实时监测变压器的运行状态，收集电流、电压、温度等关键参数，并通过数据分析及时发现潜在故障，同时装置也支持远程监控和数据传输。

储能电站接入系统后，接入嘉善调度。本项目采用光纤以太网技术通信方式，光缆线路为：晋亿实业储能电站—光通信—东云变—光通信—嘉善供电公司，储能站接入光纤须配置光端机、路由器以及电力纵向加密装置。
系统结构

本项目系统结构采用分层分布式架构，能够高效、稳定地运行，满足现代工业自动化的需求，为企业提供强有力的技术支持，主要分为站控层、通信层和设备层三个核心部分：

站控层作为系统的管理与控制，承担着对整个系统的集中监控和管理功能。操作员可以通过该层实时监测系统状态，进行数据分析与处理。

通信层负责信息传递与数据交互，确保各个设备和系统组件之间能够无缝连接与协同工作。此层不仅支持多种网络拓扑结构，还能够根据实际应用场景的不同规模和需求进行灵活调整，增强了系统的灵活性和可扩展性。

设备层包含各种硬件设备，是系统的基础执行单元。这些设备不仅负责实时采集现场数据，还能根据上级指令执行控制操作，是实现自动化操作的核心组成部分。

系统拓扑图

方案设备列表

现场图片 现场图片

四、总结展望
安科瑞分布式光伏监控系统凭借其全面的监测功能、精准的数据分析、完善的事件管理、便捷的运维管理以及灵活的访问方式，成功解决了分布式光伏监测中的诸多痛点，为分布式光伏电站的高效运行和管理提供了可靠保障。通过实际案例可以看出，该系统在提高发电效率、降低运维成本、保障电站安全等方面发挥了显著作用，为用户带来了可观的经济效益和社会效益。
随着 “双碳” 目标的深入推进，分布式光伏作为绿色能源发展的重要方向，未来发展前景广阔。而分布式光伏监控系统作为保障光伏电站稳定运行的关键技术，也将迎来更大的发展机遇。希望更多的企业和用户能够关注并应用安科瑞分布式光伏监控系统，共同推动分布式光伏产业的健康发展，为实现我国的能源转型和可持续发展贡献力量。

审核编辑 黄宇