一、背景
隨著分布式光伏裝機規模持續擴大,部分地區因電網容量限制被劃為“紅區”。國家能源局《分布式光伏發電開發建設管理辦法》明確規定,6MW及以上項目需全部自發自用,6MW以下項目則需采用“自發自用、余電不上網”模式,部分地區甚至對小型光伏也提出嚴苛的防逆流要求。當光伏發電系統設計為單向并網形式時,必須安裝逆向功率保護裝置,當檢測到逆向電流超過額定輸出功率的5%時,光伏系統需在2秒內自動減少輸出或停止向電網供電。在此背景下,安科瑞推出了ACCU-100協調控制器光伏防逆流柔性調節控制方案。
二、安科瑞光伏防逆流控制方案
1.方案架構
(一)ACCU-100協調控制器
實時監測與精準調控:ACCU-100協調控制器通過對市電主進線處防逆流信號的監測,將市電取電指令上傳。該控制器依據收到的逆流信號數據進行精細的邏輯分析,并據此動態調整逆變器的輸出功率,實現無逆流的運行模式。例如,當檢測到公共連接點(PCC點)出現逆流趨勢時,ACCU-100會按照預設梯度調節逆變器出力,采用“監測-調節-反饋”閉環控制,直至逆流完*消除,且支持負荷突變場景下的快速響應,優先通過功率調節而非直接跳閘。
通訊管理與策略適配:支持Modbus、IEC60870-5、MQTT等多種通信協議,與智慧能源管理云平臺緊密配合,共同構建了一個高效的系統架構。能夠對分布式能源進行精準調度,并與云端平臺保持實時數據交互,從而靈活響應云端策略配置。其跨站點和跨區域的大規模數據接入與處理能力,為各站點提供了智能化的管控與優化方案,同時具備遠程監控和運維功能,有效提升了管理效率。
數據采集與邊緣計算:支持多通道實時運行,兼容各類風電、光伏逆變器及儲能設備,進行全天候數據采集。具備靈活的報警設置、數據加密、邏輯控制等邊緣計算功能,可主動上傳報警信息、進行數據合并計算、斷點續傳等。此外,支持防逆流、削峰填谷、需量控制等多種策略,并可定制,以滿足不同場景需求。
(二)防逆流保護裝置
安全兜底保障:為確保系統的可靠性,配置防逆流保護裝置。在控制器出現故障或通訊中斷等異常情況下,能夠迅速切斷或者輪切并網柜斷路器,保障電網安全。比如選用的AM5SE-IS型防逆流保護裝置,具有逆功率跳閘、逆功率恢復合閘,以及低功率跳閘和低功率恢復合閘等功能。當柔性調節失效時,若逆功率超過5%額定值,防逆流保護裝置會在2秒內切斷并網開關,逆流消失后自動重合閘,較大程度減少發電損失,且保護參數嚴格遵循GB/T51368-2019等國家標準整定。
多場景適配:近距離場景(≤200米)可選用AM5SE-IS裝置;遠距離場景(>200米)采用AM5SE-PV主從機方案,支持1主5從配置,解決長距離信號傳輸延遲問題。對于單進線單并網點,采用AM5SE-IS直接接入監測點;單進線多并網點,主從機方案(AM5SE-PVM主機+AM5SE-PVS從機)支持最多5路從機擴展;多進線復雜場景,AM5SE-PVM主機與AM5SE-PVS2從機組合,滿足多電源協同控制需求。
三、控制策略
(一)實時監測與動態調節策略
通過在市電進線處安裝防逆流裝置(針對多進線多并網點的,采用主從機防逆流裝置),實時監測光伏上網情況,將監測信號上傳給協調控制器。ACCU-100控制器通過監測防逆流裝置的運行數據,在滿足允許逆流存在的最長時間內,逐步調整光伏逆變器的出力,然后根據防逆流裝置反饋的逆流數據檢測當前進線側的逆流情況,來判斷是否繼續進行逆變器的出力調節,直至檢測到逆流*全消失。
(二)故障應急保護策略
當ACCU-100協調控制器宕機、負載突變或者通訊中斷,導致未及時調節控制逆變器輸出時,防逆流裝置的保護動作會立即啟動,斷開并網柜斷路器,實現防逆流目的,避免逆流對電網造成影響。
根據現場環境,對光伏防逆流所需設備進行數據采集。
1)市電連接點
主要功能:監測市電實時交互功率。
相關設備:關口表或防逆流保護裝置。
ADW300物聯網電表 AM5SE-IS防逆流保護裝置
2)光伏并網柜
主要功能:監測光伏設備的實時功率、通信狀態、運行狀態等。
相關設備:光伏并網電表、斷路器狀態。
設備關系:光伏節點下可能包含多個光伏單元。
DTSD1352多功能電表 ARTU100開關量模塊
3)光伏單元
主要功能:執行光伏功率調控命令。
相關設備:光伏逆變器、SmartLogger(華為數據采集器,可批量控制光伏逆變器)。
四、方案優勢
(一)合規性保障
完*滿足電網防逆流考核要求,避免因逆流問題導致的罰款風險,確保光伏項目符合國家能源局以及相關國家標準中對于光伏防逆流的規定。
(二)經濟性提升
通過動態功率調節,提升光伏自發自用率,減少用戶從電網購電的成本,提高光伏發電的利用效率,降低能源浪費。
(三)系統可靠性高
主從機架構與雙冗余控制設計,適應復雜電網環境,ACCU-100協調控制器與防逆流保護裝置相互配合,即使在控制器出現故障等異常情況下,也能保障系統安全穩定運行。
(四)管理智能化
與智慧能源管理云平臺聯動,實現全生命周期監控,支持遠程運維與策略優化,可根據不同場景和需求靈活調整控制策略,提升管理效率。
五、應用場景
適用于工商業屋頂光伏、園區微電網、分布式光伏電站等場景,能夠有效解決這些場景中的光伏防逆流問題,保障電力系統穩定運行,提高能源利用效率。