零碳园区建设如何借势？分布式光伏发电智能监控赋能全解析

1．什么是光伏发电系统 程瑜 187 02112087

光伏发电系统是利用半导体材料的光伏效应，将太阳辐射能转化为电能的一种发电系统。

（1）光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。独立光伏系统独立于公共电网之外，配备有储能装置（如蓄电池），能够在无电网覆盖或电网不稳定地区提供持续电力供应。并网光伏系统是与公共电网相连的光伏发电系统，可以自动切换工作模式，在光照充足时向电网供电，不足时则从电网取电，实现了能源的互补。

（2）光伏发电系统是由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备组成。

2.集中式光伏发电与分布式光伏发电的区别和特点

（1）集中式光伏发电系统通常规模较大，安装在开阔地区，如荒漠、山地或大型建筑的屋顶上。它采用高效率的大型光伏组件，通过集中逆变器和升压站将电能汇入电网，适合大规模、远距离输电。

（2）分布式电站的独特之处在于其紧邻用户，发出的电能可即时利用，以35kV及以下的低电压等级接入电网。这类电站的单个并网点装机容量通常不超过6MW，既适合小型用户也适合偏远地区。其优势在于减少了输电损耗，提升了电力利用效率，同时缩短了建设周期并降低了投资成本。

3.什么情况下需配光伏发电监控系统

依据国家及地方标准：

（1）容量规模与电压等级：10kV/35kV并网项目：根据国网标准Q/GDW1480-2015《分布式电源接入电网技术规定》，容量≥400kW需10kV并网，此类项目必须配置监控系统，实现保护、计量及调度通信功能。

大型工商业项目（≥6MW）：2025年《分布式光伏发电开发建设管理办法》明确要求具备“可观、可测、可调、可控”能力，否则电网可限制出力。

（2） 特定上网模式：自发自用余电上网：需精确计量自发自用比例（由省级能源部门设定），监控系统用于分项计量和防逆流控制。 参与电力现货市场：大型工商业项目需实时上传发电数据，支持AGC/AVC控制。

（3）政策区域限制 ：电网承载力“红区”：如江苏、陕西等省规定，接入受限区域的项目必须配备监控系统，否则暂缓并网。

4.光伏发电监控系统相关名词解释

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名词：

（1）有功功率控制AGC：有功控制系统，接收远动装置信号，响应调度下发的遥调指令，通过AGC模块总策略优化计算，使运行数据满足调度并网要求。它主要用于电力系统的控制和调节，旨在维持系统频率和联络线功率的稳定，同时保障系统的安全和经济运行。

（2）电压无功综合控制(AVC)：即无功电压调节，根据电网电压曲线，快速响应调度指令，自动调节无功功率、无功补偿装置等控制策略及响应时间，达到电压调节目标，降低网损。

（3）光功率预测：光功率预测是指通过分析气象条件、历史数据等技术手段，对光伏电站未来发电功率进行预报的系统方法。其核心目标是帮助电网调度和优化能源管理。

（4）防孤岛及其危害：防孤岛是指防止光伏发电系统在电网断电后仍继续向局部电网供电，形成与主电网隔离的自给自足小电力系统的现象，目的是保障人员安全和设备稳定。非计划性供电可能导致：1. 检修人员触电风险（因电网断电后线路仍带电）；2. 设备损坏风险（电压/频率异常冲击）；3. 电网恢复困难（非同步并网可能引发短路）。

（5）防逆流：当光伏发电功率超过本地负载消耗时，多余电能可能逆向流入电网，形成与电网电流方向相反的“逆流”。防逆流装置通过实时监测电流方向和功率差，采取切断电路、调节逆变器输出或限制发电功率等方式阻止逆流发生。

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四可：

（1）可观：实时展示光伏运行状态、发电量、异常告警等数据，实现全景可视化监控。

（2）可测：通过分钟级数据采集，精准监测发电功率、电压、电流等参数，支持故障诊断。

（3）可调：应用智能物联电能表或群控装置，柔性调节出力（如响应电网调度指令）。

（4）可控：通过光伏专用断路器实现刚性控制（如紧急切断电源），保障电网安全。

5.分布式光伏发电监控系统的功能

分布式光伏是零碳园区新能源建设的首选，随着新型电力系统的发展以及国能发新能规〔2025〕7号文、发改价格〔2025〕136号文相继出台，分布式光伏建设越来越需要面临并网、运行安全和能量管理方面的问题，并不是建了就能用，建了便可以有稳定收益的。供电部门对于分布式光伏电站保护、稳控系统、电能质量以及和调度的通信要求都比较高。

Acrel-1000DP分布式光伏发电监控系统对高、低压并网分布式光伏电站的升压系统、光伏逆变器等设备进行全面监控，采集微机保护装置、自动控制设备、电能质量监测装置、光伏逆变器、一体化电源等设备数据，并提供有功功率控制(AGC)、电压无功综合控制(AVC)、光功率预测、防孤岛、防逆流控制等功能，实现光伏电站和调度系统的数据对接，保障光伏电站可靠、稳定运行。

功能展示

1、综合看板

光伏电站位置显示

光伏电站数量，峰值发电功率，实时发电功率显示

统计所有光伏电站日、月、年发电量

计算标准煤节约量以及二氧化碳减排量

柱状图展示每月发电量

2、电站状态

展示光伏电站发电功率，峰值功率等基本参数

统计当前光伏电站日、月、年发电量

摄像头实时监测

接入辐照度、环境温湿度、风速等环境参数

显示当前光伏电站逆变器接入数量及其基本参数

3、逆变器状态

逆变器基本参数显示

日、月、年发电量显示

通过曲线图显示逆变器功率、环境辐照度曲线

直流侧电压电流查询

交流电压、电流、有功功率、频率、功率因数查询

4、电站发电统计

统计列表中所有光伏电站日、月、年发电量，支持柱状图和曲线图切换展示以及报表导出功能。

5、逆变器发电统计

统计当前光伏电站中所有逆变器的日、月、年发电量，支持柱状图和曲线图切换展示以及报表导出功能。

6、逆变器曲线分析

展示逆变器直流侧电压、电流曲线，交流侧功率曲线以及环境辐照度曲线、温度曲线。便于用户进行整体分析。

配套设备

6.结束语

分布式光伏监控系统发挥着整合能源资源的关键作用，该系统能够对分散布置的光伏发电设备展开实时监测，精准收集并深入分析各个发电单元在运行过程中产生的数据，在数据上传调度过程中，为了保证数据的安全，有必要配备一系列防护装置。装置间相互协同、层层设防，能够有效抵御各类潜在的网络攻击，确保数据的完整性、保密性和可用性，为数据安全提供全方位、多层次的坚实保障。

审核编辑 黄宇