【解决方案】工商业光伏储能并网防逆流解决方案

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工商业光伏储能并网

发电系统现状

随着新能源的发展，很多工商业用户会选择在原有的公共电网配电系统的基础上新上分布式光伏发电、风力发电、储能等发电系统。

但由于发电量的波动与用户侧用电负荷的不断变化，为防止用户侧并网发电系统逆向发电，向公共电网倒送电，因此需科学合理地使用用户侧并网发电系统，同时对用户侧并网发电系统进行安全控制，从而达到防逆流功能。

设计标准及依据

按 GB/T 50865-2013《光伏发电接入配电网设计规范》中 6.3.2规定：

当光伏发电系统设计为不可逆并网方式时，应配置逆向功率保护设备。当检测到逆向电流超过额定输出的 5% 时，光伏发电系统应在 2s 内自动降低出力或停止向电网线路送电。

按 GB/T 43526-2023《用户侧电化学储能系统接入配电网技术规定》中 10.7规定：

采用不允许向电网倒送电方式的用户侧电化学储能系统，公共连接点应具备逆向功率保护功能。

防逆流解决方案

柔性软件调节+刚性保护跳闸

采用不允许向电网倒送电方式的用户侧并网发电系统时，需在公共连接点配置防逆流保护装置，同时可配置系统软件可采集并网点功率，并与发电设备通信调节实时发电量，通过防逆流软件柔性调节。

在满足电网防逆流管理要求的情况下，通过柔性调节降低发电系统发电功率，减少逆功率情况发生，减少防逆流保护的刚性跳闸次数，使得用户侧并网发电系统的的持续稳定运行，保障用户收益；

在软件柔性调节失效且产生逆向功率倒送公共电网时通过刚性防逆流保护跳闸快速断开并网柜，防止用户侧并网发电系统持续发电倒送公共电网。

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工商业光伏储能并网

发电系统现状

防逆流软件可实时监测防逆流监测点功率变化，当前光伏发电总功率、储能实时放电功率与储能实时充电功率以及每个并网单元并网点的实时功率。

防逆流软件可设置逆功率跳闸策略、低功率调节策略、以及功率恢复正常后判断合闸策略。

①低功率柔性调节

防逆流软件设置低功率调节的功率阈值（该功率为用户侧使用公共电网的下网功率），当公共电网的下网功率较低，可能会由于负荷波动导致逆向功率产生时，防逆流软件柔性调节，给用户侧并网发电系统的并网单元发送降低发电功率指令，防止逆向功率产生。

②逆功率跳闸

防逆流软件设置逆功率跳闸的功率阈值（该功率为用户侧并网发电系统向公共电网反向供电的上网功率），当用户侧并网发电系统向公共电网反向供电的上网功率触发逆功率跳闸功率阈值，防逆流软件给用户侧并网发电系统的并网单元发送跳闸指令，切断用户侧并网发电系统的并网单元，防止持续向公共电网逆向供电。

③功率恢复合闸

当用户侧并网发电系统的并网单元因逆功率跳闸后，用户侧使用公共电网的下网功率恢复正常阈值，且在功率恢复合闸时间内并网单元仍未恢复合闸，防逆流软件给跳闸的用户侧并网发电系统的并网单元发送合闸指令，恢复用户侧并网发电系统的并网单元的发电，提高用户侧并网发电系统的利用率，减少公共电网的使用。

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AM5SE-IS防逆流保护装置

单机版防逆流保护

AM5SE-IS 防逆流保护装置主要适用于 35kV、10kV 及低压 400V 光伏发电、风力发电、储能充放电等新能源并网供电系统。当向公共电网有逆向供电现象时，可以快速切除并网点，使本站不持续向电网逆向供电，保证电站的使用满足电网要求。单机版方案适用于逆流监测点与跳闸点之间距离在100米以内的场景。

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AM5SE-PV 系列防逆流保护装置

4.1

主从机光纤直跳方案

当逆流监测点与用户侧并网发电系统并网单元的并网柜之间线缆敷设距离在 100 m至 1.5km 之间，主机从机之间可采用多模光纤波长850nm，ST 接口连接。

当逆流监测点与用户侧并网发电系统并网单元的并网柜之间线缆敷设距离在 1.5km至 20km 之间，主机从机之间可采用单模光纤波长 1310nm，ST 接口连接。

只做跳闸

AM5SE-PVM与AM5SE-PVS组合：

1台AM5SE-PVM最多带5台AM5SE-PVS；

1台AM5SE-PVS支持接收2个低功率跳闸命令，每个低功率跳闸可以映射到10个DO；

1台AM5SE-PVM可以做5段低功率跳闸。

AM5SE-PVM与AM5SE-PVS2组合：

1台AM5SE-PVM最多带5台AM5SE-PVS2；

1台AM5SE-PVS2最多可接收4台AM5SE-PVM的低功率跳闸命令；

1台AM5SE-PVS2最多可接收1台AM5SE-PVM的4段低功率跳闸命令。

1台AM5SE-PVM可以做5段低功率跳闸。

防逆流跳闸+恢复合闸

 AM5SE-PVM与AM5SE-PVS组合：

1台AM5SE-PVM最多带5台AM5SE-PVS；

1台AM5SE-PVS支持接收1个低功率跳闸命令+1个功率恢复合闸命令；

1台AM5SE-PVM可以做5段低功率跳闸+5段功率恢复合闸。

AM5SE-PVM与AM5SE-PVS2组合：

1台AM5SE-PVM最多带5台AM5SE-PVS2；

1台AM5SE-PVS2最多可接收1台AM5SE-PVM的4段低功率跳闸+4段功率恢复合闸；

1台AM5SE-PVS2最多可接收4台AM5SE-PVM的1段低功率跳闸+1段功率恢复合闸；

1台AM5SE-PVM可以做5段低功率跳闸+5段低功率合闸。

4.2

GOOSE通讯方案

当逆流监测点与用户侧并网发电系统并网单元的并网柜之间线缆敷设距离在 100 m至 20km 之间可采用 AM5SE-PV 系列主从机方案，主机从机之间可采用单模光纤波长1310nm，FC 接口连接。

策略配置

1台AM5SE-PVM-GOOSE可以做8段低功率跳闸+8段低功率合闸；

1台AM5SE-PVM-GOOSE可支持16个GOOSE-OUT；

1台AM5SE-PVS-GOOSE可支持16个GOOSE-IN；

1台AM5SE-PVM-GOOSE的1个DO可配置多GOOSE-OUT,输出给1台AM5SE-PVS-GOOSE的不同DO；

1台 AM5SE-PVS-GOOSE有22个DO,最多可以接收22条命令。

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典型案例

5.1

中国移动山西太原移动数据中心

911.55kWp分布式光伏项目

刚性单机版防逆流保护方案

项目概况

本项目位于山西省太原市中国移动数据中心园区内，装机容量为911.55kWp，项目采用0.4kV低压并网，共设置5个并网点，分别在在变压器T1、T2、T3以及C1楼T21变压器、与C1楼T22变压器低压侧设置0.4kV光伏并网点。

项目需求

该项目用户要求光伏发电不允许通过变压器上送到其他配电回路，逆流检测点设置在变压器出线侧,每个光伏并网点上面的变压器出线处监测是否存在逆功率。

方案配置

5个变压器带5个并网点，每个并网点离防逆流监测点距离在100m以内，在每个防逆流监测点配置1台AM5SE-IS做刚性跳闸。

本项目分为5个并网点，5个防逆流监测点，本质为5个独立防逆流保护方案，防逆流监测点配置AM5SE-IS采集当前母线低压总进线上互感器电流，结合母线电压，计算低压总进线处实时功率，（向下指向母线为正功率，向上指向变压器为逆功率），当出现逆功率时，由逆功率保护装置跳开对应并网点断路器，当功率回复后恢复对应并网点断路器合闸。

5.2

临港投资开发有限公司730kW分布式光伏项目

柔性软件调节+主从机光纤直跳防逆流保护方案

项目概况

本项目要求自发自用、余电不上网，变电站共设有3个并网柜，其中1#并网柜接入2#楼下的1#10kV变电站、2#接入4#楼下的2#10kV变电站，3#并网柜接入6#楼下的3#10kV变电站，逆流检测点设置在35kV主变低压侧10kV进线侧，根据上述基本条件结合原施工图设计制定以下硬节点跳闸方案实现防逆流保护功能。

项目需求

监测两路35kV主变低压侧10kV两路进线处功率，在产生逆功率上送时能够自动切断光伏发电回路保障35kV线路供电正常，且需要尽可能保障光伏发电的运行。

方案配置

在35kV主变低压侧10kV进线侧两路进线处分别配置1台防逆流主机AM5SE-PVM，在每个光伏并网点配置1台防逆流从机AM5SE-PVS用于分合并网柜。防逆流主机和防逆流从机之间通过多模光纤连接，同时配置防逆流软件做柔性调节。

以1#10KV总进线策略举例：

Ppcc为监测点的实时功率、Pnt为n段低功率跳闸定值，Pnc为n段功率恢复合闸定值

1)当Ppcc

2)当Ppcc

3)当Ppcc

4)当Ppcc

5)当Ppcc>P4c，由1#AM5SE-PVM通过光纤发命令给1#并网点的AM5SE-PVS，从机合上对应3#并网点的断路器；

6)当Ppcc>P3c，由1#AM5SE-PVM通过光纤发命令给1#并网点的AM5SE-PVS，从机合上对应3#并网点的汇流开关1；

7)当Ppcc>P2c，由1#AM5SE-PVM通过光纤发命令给1#并网点的AM5SE-PVS，从机合上对应1#并网点的断路器；

8)当Ppcc>P1c，由1#AM5SE-PVM通过光纤发命令给1#并网点的AM5SE-PVS，从机合上对应1#并网点的汇流开关1；

5.3

江苏台北盐场曹圩35kV分布式光伏项目

柔性软件调节+主从机GOOSE通讯防逆流保护方案

项目概况

连云港台北盐场35kV分布式光伏电站为35/10kV项目，1号主变压器下为10kV侧I段母线，2号主变压器下为10kV侧II段母线，I段母线和II段母下含有母联开关，10kV侧I段母线的大浦线下有4个光伏并网点，并网点距离10kV母线距离约5公里。10kV侧II段母线的神特线下有3个光伏并网点，并网点距离10kV母线距离约5公里。

项目需求

通过防逆流装置测量35kV变电站主变低压10kV进线测逆流监测点的功率当功率过低时，通过监控系统无人值守状态下实时动态调整逆变器输出功率来实现光伏电站持续运行。在监控系统动态调整失效时能够自动切断部分光伏发电回路保障10kV线路供电正常，并在功率恢复时自动恢复切断部分逆变器的正常运行。

方案配置

10kV进线测逆流监测点处配置2台AM5SE-PVM-GOOSE，针对距离较远的大浦线和神特线下的光伏并网点处配置防逆流从机AM5SE-PVS-GOOSE，共7台防逆流从机，主从机之间光纤组网GOOSE通信，同时配置防逆流软件做柔性调节。

防逆流策略

10kV进线测逆流监测点处配置2台防逆流主机AM5SE-PVM-GOOSE去采集逆流监测点电流、电压，计算实时功率,大浦线和神特线每个并网点配置1台防逆流从机AM5SE-PVS-GOOSE的从机，主从机之间通过光纤组网GOOSE通信，防逆流监控系统软件通过组网采集防逆流主从机装置数据，采集防逆流主机AM5SE-PVM-GOOSE功率数据，控制防逆流从机AM5SE-PVS-GOOSE。

在防逆流主机AM5SE-PVM-GOOSE监测到低功率，触发低功率定值时通过GOOSEOUT发出动作信号，对应配置GOOSEIN的从机接收主机的命令后跳开对应并网点断路器，主机在监测到功率恢复时，也通过GOOSEOUT发出动作信号，对应配置GOOSEIN的从机接收主机的命令后恢复并网点断路器合闸，同时监控系统软件采集防逆流主机功率数据，监测点功率触发防逆流保护装置跳闸前通过防逆流软件降低逆变器的发电功率，实现柔性调节，保障光伏发电系统的持续发电。

     

审核编辑 黄宇