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  • 江蘇安科瑞電器制造有限公司
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    安科瑞防逆流解決方案在內蒙古中高綠能能源7MW分布式光伏項目的應用

    時間:2025/4/8閱讀:477
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    摘 要:隨著分布式光伏裝機容量的快速增長,電網逆流問題日益凸顯。當光伏發(fā)電功率大于本地負荷功率時,多余的電力會流入電網,形成逆流。這不僅會導致電網系統(tǒng)電壓升高,影響供電質量,還可能損壞用戶側和光伏發(fā)電側設備,威脅電網系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。加之?國家能源局發(fā)布的《分布式光伏發(fā)電開發(fā)建設管理辦法》中,提出大型工商業(yè)分布式光伏原則上選擇全部自發(fā)自用模式。根據這一政策,大型工商業(yè)分布式光伏項目中防逆流的需求應運而生。

     關鍵詞:分布式光伏大型工商業(yè)自發(fā)自用防逆流。

     1 項目概況

    內蒙古阿拉善中高綠能能源分布式光伏項目,位于內蒙古烏斯太鎮(zhèn),裝機容量為7MW,采用自發(fā)自用、余電不上網模式。

    用戶配電站為35kV用戶站,采用兩路電源單母線分段系統(tǒng)。本項目共設置12臺35/0.4kV變壓器,在變壓器T1-T5以及T8低壓側分別設置0.4kV光伏并網點,其中T1在綜合樓設置1個并網點,距離35kV進線1000米,為一期接入;T2設置5個并網點,分設在4個配電房(食堂、化驗樓、中控室、丁類倉庫),距離35kV進線600米-1000米,為一期接入,食堂、化驗樓、中控室均為1個并網柜,丁類倉庫為2個并網柜;T3設置在獨立配電房內,距離35kV配電房500米,設置5個并網柜,為二期接入;T4設置在獨立配電房內,距離35kV配電房500米,設置2個并網柜,為二期接入;T5設置在35kV配電房內,設置2個并網柜,為二期接入;T8設置在獨立配電房內,距離35kV配電房500米,設置6個并網柜,為二期接入。針對一期(1MW)、二期(6MW)接入的光伏,該項目要求自發(fā)自用、余電不上網,逆流檢測點設置在35kV進線側,根據上述基本條件結合原施工圖設計制定以下通過調整(降低)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率以達到限制上網功率的控制策略方案。

    2 項目需求

    測量35kV兩路進線處功率,當功率過低時,通過能量管理系統(tǒng)無人值守狀態(tài)下實時動態(tài)調整逆變器輸出功率來實現光伏電站持續(xù)運行,同時也要確保輸出功率能量管理系統(tǒng)安全、可靠運行。在輸出功率能量管理系統(tǒng)動態(tài)調整失效時能夠自動切斷部分光伏發(fā)電回路保障35kV線路供電正常,并能自動恢復能量管理系統(tǒng)正常運行、自動切斷部分逆變器恢復運行。

    3 產品方案

    本項目根據用戶需求采用柔性調節(jié)逆變器出力+防逆流保護跳閘方案。柔性調節(jié)通過能量管理系統(tǒng)Acrel-2000MG來實現,防逆流保護跳閘采用AM5SE-PV主從機來實現,詳細方案如下。

    img1 

    圖1 中高綠能能源項目產品配置圖

    上圖為本項目產品配置圖,在35kV兩路進線處分別配置2臺防逆流主機AM5SE-PVM采集市電進線電流、電壓,計算功率Ppcc,針對一期,在變壓器低壓側T1-T2處配置5臺防逆流從機AM5SE-PVS2用于分合并網柜;針對二期,在變壓器低壓側T3-T5以及T8處分別配置一臺防逆流從機AM5SE-PVS2用于分合并網柜。防逆流主機和防逆流從機之間通過多模光纖連接。由于該項目35kV側為單母線分段系統(tǒng),所以需針對35kV母聯為合或分時整定不同策略,母聯合位由1#AM5SE-PVM采集,并上傳至能量管理系統(tǒng),由能量管理系統(tǒng)針對母聯狀態(tài)切換策略執(zhí)行。

    ?                      母聯為合位且1#進線供電時,1#進線策略如下:

    1)       當Ppcc≤P1-1,且功率因數PF>0時,由Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)柔性調節(jié)T3、T4、T5、T8逆變器功率(T1、T2逆變器不參與調節(jié));

    2)       當Ppcc≤P1-21,且功率因數PF>0時,由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T5配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T5配電房所有并網柜;

    3)       當Ppcc≤P1-22,且功率因數PF>0時,且T5所有并網柜為分,由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T4配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T4配電房所有并網柜;

    4)       當Ppcc≤P1-23,且功率因數PF>0時,且T4所有并網柜為分,由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T3配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T3配電房所有并網柜;

    5)       當Ppcc≤P1-24,且功率因數PF>0時,且T3所有并網柜為分,由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T8配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T8配電房所有并網柜;

    6)       當Ppcc≤P1-25,且功率因數PF>0時,且T5所有并網柜為分,由2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給綜合樓AM5SE-PVS2,從機跳開綜合樓并網柜;

    7)       當Ppcc≤P1-26,且功率因數PF>0時,且綜合樓并網柜為分,由2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給食堂AM5SE-PVS2,從機跳開食堂并網柜;

    8)       當Ppcc≤P1-27,且功率因數PF>0時,且食堂并網柜為分,由2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給化驗樓AM5SE-PVS2,從機跳開化驗樓并網柜;

    9)       當Ppcc≤P1-28,且功率因數PF>0時,且化驗樓并網柜為分,由2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給中控室AM5SE-PVS2,從機跳開中控室并網柜;

    10)       當Ppcc≤P1-29,且功率因數PF>0時,且中控室并網柜為分,由2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給丁類倉庫AM5SE-PVS2,從機跳開丁類倉庫2個并網柜;

    11)       若產生逆流,即當|Ppcc|≥P1-31,且功率因數PF<0時,由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T5、T4、T3、T8配電房AM5SE-PVS2,所有從機跳開相關并網柜;當|Ppcc|≥P1-32,且功率因數PF<0時,由2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給綜合樓、食堂、化驗樓、中控室、丁類倉庫配電房AM5SE-PVS2,所有從機跳開相關并網柜;

    12)       當Ppcc≥P1-4,且功率因數PF>0時,由Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)下發(fā)指令給遙控防逆流從機AM5SE-PVS2合上并網柜(此處并網柜為分的均需合閘),再調節(jié)逆變器功率至額定功率的20%(此值由用戶確定且可設)(只遙控T3、T4、T5、T8并網柜合閘,T1、T2并網柜由現場人員手動合閘)。

    ?                      母聯為合位且2#進線供電時,2#進線策略如下:

    1)       當Ppcc≤P2-1,且功率因數PF>0時,由Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)柔性調節(jié)T3、T4、T5、T8逆變器功率(T1、T2逆變器不參與調節(jié));

    2)       當Ppcc≤P2-21,且功率因數PF>0時,由3#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T8配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T8配電房所有并網柜;

    3)       當Ppcc≤P2-22,且功率因數PF>0時,且T8所有并網柜為分,由3#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T5配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T5配電房所有并網柜;

    4)       當Ppcc≤P2-23,且功率因數PF>0時,且T5所有并網柜為分,由3#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T4配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T4配電房所有并網柜;

    5)       當Ppcc≤P2-24,且功率因數PF>0時,且T4所有并網柜為分,由3#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T3配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T3配電房所有并網柜;

    6)       當Ppcc≤P2-25,且功率因數PF>0時,且T3所有并網柜為分,由4#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給綜合樓AM5SE-PVS2,從機跳開綜合樓并網柜;

    7)       當Ppcc≤P2-26,且功率因數PF>0時,且綜合樓并網柜為分,由4#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給食堂AM5SE-PVS2,從機跳開食堂并網柜;

    8)       當Ppcc≤P2-27,且功率因數PF>0時,且食堂并網柜為分,由4#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給化驗樓AM5SE-PVS2,從機跳開化驗樓并網柜;

    9)       當Ppcc≤P2-28,且功率因數PF>0時,且化驗樓并網柜為分,由4#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給中控室AM5SE-PVS2,從機跳開中控室并網柜;

    10)       當Ppcc≤P2-29,且功率因數PF>0時,且中控室并網柜為分,由4#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給丁類倉庫AM5SE-PVS2,從機跳開丁類倉庫2個并網柜;

    11)       若產生逆流,即當|Ppcc|≥P2-31,且功率因數PF<0時,由3#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T5、T4、T3、T8配電房AM5SE-PVS2,所有從機跳開相關并網柜;當|Ppcc|≥P2-32,且功率因數PF<0時,由4#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給綜合樓、食堂、化驗樓、中控室、丁類倉庫配電房AM5SE-PVS2,所有從機跳開相關并網柜;

    12)       當Ppcc≥P2-4,且功率因數PF>0時,由Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)下發(fā)指令給遙控防逆流從機AM5SE-PVS2合上并網柜(此處并網柜為分的均需合閘),再調節(jié)逆變器功率至額定功率的20%(此值由用戶確定且可設)(只遙控T3、T4、T5、T8并網柜合閘,T1、T2并網柜由現場人員手動合閘)。

    ?                      母聯為分位時,1#進線策略如下:

    1)       當Ppcc≤P3-1,且功率因數PF>0時,由Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)柔性調節(jié)T3、T4、T5逆變器功率(T1、T2逆變器不參與調節(jié));

    2)       當Ppcc≤P3-21,且功率因數PF>0時,由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T5配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T5配電房所有并網柜;

    3)       當Ppcc≤P3-22,且功率因數PF>0時,且T5所有并網柜為分,由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T4配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T4配電房所有并網柜;

    4)       當Ppcc≤P3-23,且功率因數PF>0時,且T4所有并網柜為分,由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T3配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T3配電房所有并網柜;

    5)       當Ppcc≤P3-24,且功率因數PF>0時,且T5所有并網柜為分,由2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給綜合樓AM5SE-PVS2,從機跳開綜合樓并網柜;

    6)       當Ppcc≤P3-25,且功率因數PF>0時,且綜合樓并網柜為分,由2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給食堂AM5SE-PVS2,從機跳開食堂并網柜;

    7)       當Ppcc≤P3-26,且功率因數PF>0時,且食堂并網柜為分,由2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給化驗樓AM5SE-PVS2,從機跳開化驗樓并網柜;

    8)       當Ppcc≤P3-27,且功率因數PF>0時,且化驗樓并網柜為分,由2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給中控室AM5SE-PVS2,從機跳開中控室并網柜;

    9)       當Ppcc≤P3-28,且功率因數PF>0時,且中控室并網柜為分,由2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給丁類倉庫AM5SE-PVS2,從機跳開丁類倉庫2個并網柜;

    10)       若產生逆流,即當|Ppcc|≥P3-31,且功率因數PF<0時,由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T5、T4、T3配電房AM5SE-PVS2,所有從機跳開相關并網柜;當|Ppcc|≥P3-32,且功率因數PF<0時,由2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給綜合樓、食堂、化驗樓、中控室、丁類倉庫配電房AM5SE-PVS2,所有從機跳開相關并網柜;

    11)       當Ppcc≥P3-4,且功率因數PF>0時,由Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)下發(fā)指令給遙控防逆流從機AM5SE-PVS2合上并網柜(此處并網柜為分的均需合閘),再調節(jié)逆變器功率至額定功率的20%(此值由用戶確定且可設)(只遙控T3、T4、T5并網柜合閘,T1、T2并網柜由現場人員手動合閘)。

    ?                      母聯為分位時,2#進線策略如下:

    1)       當Ppcc≤P4-1,且功率因數PF>0時,由Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)柔性調節(jié)T8逆變器功率;

    2)       當Ppcc≤P4-2,且功率因數PF>0時,由3#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T8配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T8配電房所有并網柜;

    3)       若產生逆流,即當|Ppcc|≥P4-3,且功率因數PF<0時,由3#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給T8配電房AM5SE-PVS2,從機跳開T8配電房所有并網柜;

    4)       當Ppcc≥P4-4,且功率因數PF>0時,由Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)下發(fā)指令給遙控防逆流從機AM5SE-PVS2合上T8配電房并網柜,再調節(jié)逆變器功率至額定功率的20%(此值由用戶確定且可設)。

    4 項目拓撲方案

    1)方案拓撲圖

    1743419437442 

    圖2 項目方案拓撲圖

    2)防逆流保護典型接線

    1743420241172 

    圖3 防逆流保護典型接線

    3)項目清單

    img4 

    5 現場安裝圖片

    本項目防逆流主機和能量管理系統(tǒng)采用組屏方式安裝,防逆流從機就地安裝在并網柜上,現場安裝圖片如下。 

    img5 

    圖4 防逆流主機屏

    img6 

    圖5 防逆流從機安裝圖片

    img7 

    圖6 能量管理系統(tǒng)實時事件

    6 結語

    本文介紹的能量管理系統(tǒng),可以在光伏高發(fā)時柔性調節(jié)逆變器功率,同時結合防逆流主從機也可以在大負荷切除或系統(tǒng)通信失聯時,及時保障防逆流功能準確動作,該方案提高能源利用率,有助于后續(xù)大型工商業(yè)光伏項目自發(fā)自用、余電不上網模式的實施。

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