分布式光伏并网防逆流怎么搞？单机版/主从机版硬件架构与参数对比--安科瑞何晓涵

摘要

分布式光伏、储能系统并网过程中，防逆流保护是保障电网安全与合规运行的关键环节。本文从技术原理出发，深入解析安科瑞AM5SE系列防逆流保护装置的两种架构——单机版与主从机版，涵盖应用场景、硬件配置、通讯方式（光纤直跳与GOOSE）、保护逻辑定值及选型建议，为工程师提供完整的技术参考。

一、防逆流保护的技术原理

1.1 什么是逆流？

在光伏/储能并网系统中，并网点功率流向分为两种状态：

正向潮流：电网向用户侧供电（用电）

反向潮流（逆流）：用户侧向电网送电（发电量大于负载）

大多数地区电网公司不允许用户向电网倒送电，因此需要在并网点设置防逆流保护装置，实时监测功率方向，一旦检测到逆流，立即执行跳闸或功率调节。

1.2 防逆流保护的核心逻辑

防逆流保护装置通常具备以下两种保护功能：

保护类型	触发条件	动作方式
逆功率保护	检测到功率倒送（逆流）	跳闸切断并网点
低功率保护	并网点功率低于设定阈值	逐级跳闸/恢复合闸

其中，低功率保护可以实现多段逐级控制，避免一次切除全部负载造成冲击。

二、单机版防逆流保护装置

2.1 适用场景

并网点与检测点距离 < 100米

并网点数量 ≤ 2个

控制回路简单，无需远程通讯

2.2 硬件规格与功能对比

型号	电压等级	开出/开入	低功率保护	逆功率保护	适用场景
AM5SE-IS	100V/380V	10开出 / 5开入	五段跳闸+恢复	一段跳闸+恢复	中高压并网柜、大型工商业项目
AM3-IS	100V/380V	2开出 / 2开入	无	一段跳闸+恢复	低压并网柜、小型分布式光伏

2.3 单机版典型接线

单机版装置直接安装在并网柜内，通过硬接线连接断路器跳合闸回路。装置内置PT/CT采样回路，实时监测并网点电压、电流及功率。当检测到逆流时，装置DO口输出跳闸信号，驱动断路器分闸。

三、主从机版防逆流保护装置

3.1 适用场景

并网点与检测点距离 100米 ~ 20公里

并网点数量 ≥ 3个

一个市电进线下带多个并网点

多路市电进线带多个并网点

3.2 系统架构

主从机版采用分布式架构：

[市电进线侧]                    [各个并网点]
   │                                │
   ▼                                ▼
┌─────────┐  光纤/GOOSE   ┌─────────┐
│  主机   │ ◄────────────► │  从机1  │
│ (PVM)   │                │ (PVS)   │
└─────────┘                └─────────┘
     │                          │
     │                     ┌─────────┐
     │                     │  从机2  │
     │                     │ (PVS)   │
     │                     └─────────┘
     │                          │
     │                     ┌─────────┐
     │                     │  从机N  │
     │                     │ (PVS2)  │
     │                     └─────────┘

3.3 通讯方式对比

通讯方式	接口	传输距离	延迟	适用场景
光纤直跳	光纤接口	最长20km	毫秒级	并网点≤5个，中小型项目
GOOSE	以太网（IEC61850）	依赖网络	亚毫秒级	并网点≥6个，大型项目

3.4 全系列技术规格

型号	角色	通讯方式	开出路数	开入路数	低功率保护段数
AM5SE-PVM	主机	光纤直跳	10路	5路	5段
AM5SE-PVS	从机	光纤直跳	2路	2路	由主机控制
AM5SE-PVS2	从机	光纤直跳	4路	8路	由主机控制
AM5SE-PVM-GOOSE	主机	GOOSE	网口输出	网口输入	8段
AM5SE-PVS-GOOSE	从机	GOOSE	22路	网口输入	由主机控制

3.5 保护逻辑详解

3.5.1 低功率保护（逐级投切）

低功率保护用于发电功率大于本地负载但尚未达到逆流阈值的场景。主机将并网点功率与设定阈值比较，逐级发出跳闸/合闸指令：

五段低功率（PVM标准版）：支持5个从机或5组负载的逐级控制

八段低功率（PVM-GOOSE增强版）：支持8个从机或8组负载的逐级控制

3.5.2 逆功率保护（刚性切除）

当检测到实际逆流时，逆功率保护作为最后一道防线，立即发出跳闸指令，切断并网点连接。

3.6 主从机版选型矩阵

并网点数量	通讯距离	推荐方案
≤5个	100m ~ 20km	PVM + PVS/PVS2（光纤直跳）
≥6个	100m ~ 20km	PVM-GOOSE + PVS-GOOSE（GOOSE）
多路市电进线	任意距离	PVM-GOOSE + PVS-GOOSE（GOOSE）

四、GOOSE通讯技术解析

4.1 什么是GOOSE？

GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）是IEC61850协议中定义的一种快速通信机制，用于变电站自动化系统中设备间的实时信息交换。

4.2 GOOSE在防逆流方案中的优势

特性	光纤直跳	GOOSE
传输介质	光纤	以太网
单机控制点数	受硬件IO限制	22路/从机
扩展性	有限（1主5从）	强（1主8从）
系统集成	独立运行	可接入综自系统
维护成本	光纤布线较高	利用现有网络

4.3 GOOSE版从机的22路开出

AM5SE-PVS-GOOSE提供22路无源跳合闸输出，意味着单台从机可以控制多达22个断路器，非常适合大型园区、多条并网线路的场景。

五、典型技术参数汇总

5.1 电气参数

参数项	规格
额定电压（PT输入）	100V / 380V（50Hz）
额定电流（CT输入）	5A / 1A
工作电源	AC/DC 85~265V
功耗	≤15W

5.2 保护定值范围

保护类型	定值范围	步长
逆功率跳闸阈值	0~999.9kW	0.1kW
逆功率延时	0~100s	0.01s
低功率跳闸阈值	0~999.9kW	0.1kW
低功率恢复阈值	0~999.9kW	0.1kW

六、选型总结

项目特征	推荐方案	核心型号
距离近、点位少、成本敏感	单机版	AM3-IS / AM2SE-IS
中大型项目、需要扩展性	单机版	AM5SE-IS
远距离、≤5个并网点	主从机光纤版	PVM + PVS/PVS2
远距离、≥6个并网点、需系统集成	主从机GOOSE版	PVM-GOOSE + PVS-GOOSE

审核编辑 黄宇