一. 安科瑞分布式光伏監(jiān)控系統

Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統是我司根據電力系統自動化及無人值守的要求，總結國內外的研究和生產經驗，專門研制出的新一代分布式光伏監(jiān)控系統。本系統通過通信管理機及網絡交換機實時采集微機保護裝置、電能質量監(jiān)測、計量、遠動系統等二次設備數據，實現監(jiān)控區(qū)域光伏發(fā)電系統全面監(jiān)控與自動化管理。同時在監(jiān)控室配置通信系統、對時系統、遠動系統滿足系統內部的通信與上級調度需求，配置一套一體化電源系統，為二次設備及監(jiān)控主機等重要設備運行提供穩(wěn)定可靠的電源，實現整個光伏系統的安全、穩(wěn)定運行。

通過Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統平臺即可對用戶光伏發(fā)電、用電進行集中監(jiān)控、統一調度、統一運維，滿足用戶可靠、安全、節(jié)約、高效、有序用電的要求。對用戶提供運維服務，實現能源互聯，信息互通，打破信息孤島；根據用電設備負荷重要性分級管理，錯峰有序用電。

分布式光伏監(jiān)控系統包含：

1、防孤島保護裝置；2、電能質量在線監(jiān)測3、頻率電壓緊急控制4、逆變器監(jiān)測5、發(fā)電計量系統6、視頻監(jiān)控7、環(huán)境輔助監(jiān)控8、遠動上傳調度9、光功率預測

分布式光伏監(jiān)控系統拓撲圖

二. 適用場景

泛在電力物聯網、鋼廠、化工、水泥、數據中心、醫(yī)院、機場、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所。

三 . 光伏并網方式（低壓和高壓并網）

3.1 分布式光伏0.4kV并網

此項目為車間新建屋頂分布式光伏發(fā)電項目，建設裝機容量為1103.46kWp。組件采用單晶硅功率515Wp及550Wp組件，分布在2#廠房及辦公樓屋頂，分塊發(fā)電，分為3個0.4kV子系統并網。根據屋面情況布置太陽能電池板，所發(fā)直流電經過逆變器逆變成交流后，接入廠區(qū)配電房0.4kV母線。

3.2 分布式光伏10kV并網

擬在某公司十二個屋面建設17.99985MWp分布式光伏發(fā)電項目，項目采用“自發(fā)自用，余電上網”模式，采用XGF10-Z-1國網典型設計方案，共利用原有三個電源點作為光伏高壓并網點并入電網端，光伏組件選用550Wp單晶硅光伏組件;逆變器選用組串式逆變器，光伏發(fā)電逆變器電源電壓為800V，經室內升壓變升壓至10kV后,通過高壓電纜接入新增的10kV光伏高壓柜,并入原10kV市電高壓柜。

四. 安科瑞分布式光伏監(jiān)控系統功能界面

4.1 綜合監(jiān)測界面

展示光伏電站名稱、位置、逆變器數量等基本信息；統計當前光伏電站日、月、年發(fā)電量；按匯流數據分散分析每組光伏組件發(fā)電功率以及工作狀態(tài)。

4.2 電能質量監(jiān)測界面

監(jiān)測站內電能質量檢測儀所采集數據，如電壓有效值，偏差率，諧波畸變率，電流有效值，分相功率，總功率等；通過柱狀圖展示電能質量檢測儀諧波和間諧波各頻譜；通過曲線圖展示三相電流/電壓諧波數據、實時負荷曲線、有效值/波動/偏差/閃變等參數；展示所選站點下全部電能質量檢測儀所有暫態(tài)事件。

4.3 逆變器曲線分析界面（陽光電源，錦浪，固德威，華為）

4.4 分布式光伏組件監(jiān)控界面

監(jiān)測整個光伏陣列各個組件的電壓、電流、功率等電參量信息；監(jiān)測逆變器當前輸入功率、輸出功率、溫度及當前狀態(tài)等信息；監(jiān)測逆變器交直流側電參量信息。

4.5 光功率預測系統

根據《光伏發(fā)電站接入電力系統的技術規(guī)定》GB/T 19964-2012的相關要求，裝機容量10MW及以上的光伏發(fā)電站應配置光伏發(fā)電功率預測系統，系統具有0h-72h短期光伏發(fā)電功率預測以及15min-4h超短期光伏發(fā)電功率預測功能。

光伏發(fā)電功率預測系統通過采集數值天氣預報數據、實時環(huán)境氣象數據、光伏電站實時輸出功率數據、光伏組件運行狀態(tài)等信息，可按照電網調度技術要求，實現標準格式的短期功率預測（預測光伏電站未來0h-168h的光伏輸出功率，時間分辨率為15min）、超短期功率預測（預測未來15min-4h的光伏輸出功率，時間分辨率為15min），以及光伏電站實時氣象數據、裝機容量、投運容量、大出力等信息的上報。同時，光伏電站的功率預測與主站之間應具備定時自動和手動啟動傳輸功能。

根據《光伏發(fā)電站接入電力系統的技術規(guī)定》GB/T 19964-2012產權分界點處不適宜安裝電能計量裝置的，關口計量點由光伏發(fā)電站業(yè)主與電網企業(yè)協商確定。關口計量點考慮，按1＋1配置0.2S級智能電能表；系統側按關口考核點考慮，按1＋0配置0.2S級智能電能表，通過電量采集裝置上傳，計量關口用的CT采用0.2S級，PT采用0.2級。計量裝置配置應符合DL/T 448的要求。

4.6 AGC/AVC控制系統

據《光伏發(fā)電站接入電力系統的技術規(guī)定》GB/T 19964-2012的相關要求，光伏發(fā)電站應配置有功功率控制系統，具備有功功率調節(jié)能力、參與電力系統調頻、調峰和備用的能力。光伏發(fā)電站應配置無功電壓控制系統，無功功率和電壓調節(jié)控制的對象包括逆變器無功功率、開關站無功補償裝置等，優(yōu)先采用逆變器及無功補償裝置進行調節(jié)。

4.7 分布式光伏調度自動化

根據“電力二次系統安全防護規(guī)定”的要求，按照“安全分區(qū)、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的基本原則，依據二次系統安全防護的要求，安全I區(qū)：開關站的監(jiān)控系統、AGC、AVC、電能質量在線監(jiān)測、遠動系統、五防系統等；

安全II區(qū)：故障錄波裝置、網絡安全監(jiān)測裝置、電能量采集系統、光功率預測等；

安全III區(qū)：視頻監(jiān)控、氣象站服務等。

生產控制大區(qū)的業(yè)務系統在與其終端的縱向聯接中使用無線通信網、電力企業(yè)其他數據網（非電力調度數據網）或者外部公用數據網的虛擬專用網絡方式（VPN）等進行通信的，應當設立安全接入區(qū)。生產控制大區(qū)與管理信息大區(qū)之間必須設置經部門檢測認證的電力專用橫向單向安全隔離裝置。生產控制大區(qū)內部的安全區(qū)之間應當采用具有訪問控制功能的設備、防火墻或者相當功能的設施，實現邏輯隔離。

五 . 分布式光伏案例分享

5.1. 浙江安吉某照明公司 分布式光伏

光伏電站經匯流后經逆變器逆變?yōu)?.8kV交流電壓，再經2臺1600kVA升壓變升壓至10kV。10kV預制倉主接線形式采用單母線接線，單點并網。高壓配電室和監(jiān)控設備處同一配電房內。

建議本期分布式光伏站采用光纖通道,通過電力調度數據網方式上傳信息，將電力電量數據傳至地縣調度自動化系統、電能量自動采集管理系統。需在光伏電站側配置相應通信和網絡設備,并具備與電網調度機構之間進行數據通信的功能，能夠采集電源的電氣運行工況，上傳至電網調度機構，同時具有接受電網調度機構控制調節(jié)指令的能力。

組網拓撲圖

5.2.江蘇宿遷某新材料 分布式光伏

裝機容量為4.02819MW光伏電站，采用分塊發(fā)電、就地逆變、集中并網的方案；本項目光伏電站經升壓變就地升壓為10kV，集中匯流至10kV光伏開關站，通過1回電纜線路接入宿遷市城區(qū)開發(fā)投資有限公司配電房10kV母線上的新建開關柜。

光伏電站需配置1套單獨的防孤島保護裝置，配置1套滿足GB/T19862《電能質量監(jiān)測設備通用要求》的A類電能質量監(jiān)測裝置，用于分布式光伏項目的電能質量指標的監(jiān)測。孤島現象發(fā)生時頻率、電壓將發(fā)生突變，建議光伏電站側配置1套頻率電壓緊急控制/解列裝置。本期需在光伏電站10kV出線側裝設一套頻率電壓緊急控制裝置，頻率電壓緊急控制裝置應具備滑差閉鎖功能投退以及判斷短路功能。

系統功能界面展示

5.3. 浙江德清某汽配分布式光伏

裝機容量為3.9MW，采用自發(fā)自用余電上網模式。公司內設有 10kV 降壓配電房， 現配變規(guī)模為 5430kVA， 電壓等級采用 10/0.4kV。電源來自 110kV 高林變電站， 10kV 直立 678線供電；新建 10kV 電纜接入 10kV 直立 678線。

組網拓撲圖

5.4. 海南某養(yǎng)殖集團 分布式光伏

項目現場有多個養(yǎng)殖場，借用養(yǎng)殖場廠房屋頂鋪設分布式光伏，光伏發(fā)電自發(fā)自用，余電上網，集團部署Acrel-Cloud1200光伏管理云平臺集中管理多個養(yǎng)殖場分布式光伏發(fā)電情況。

場區(qū)設置1座10kV箱式變壓器1600kVA，采用10kV電壓等級并網。安裝50kW組串逆變器1臺,70kW組串逆變器13臺，100kW組串逆變器3臺，110kW組串逆變器1臺,整體光伏發(fā)電量1.39MW。二次現場部署一套安全自動裝置屏（公共測控裝置*1、防孤島保護裝置*1、故障解列裝置*1、電能質量在線監(jiān)測裝置*1）保護站內發(fā)電運行安全，一套遠動通訊屏（配置遠動網關*1、時鐘同步裝置*1、交換機*1、縱向加密裝置*1）完成調度上傳，就地部署一套Acrel-1000DP分布式光伏系統，便于本地控制，同時數據上傳集團分布式光伏管理云平臺。

5.5. 浙江杭州某物流分布式光伏

光伏電站經匯流后經逆變器逆變?yōu)?.8kV交流電壓，再經1臺1600kVA升壓變升壓至10kV。10kV預制倉主接線形式采用單母線接線，單點并網接入浙江杭州某物流配電房 10kV 母線。

組網拓撲圖

5.6. 湖北某生物工程 分布式光伏

項目為屋頂分布式光伏項目，該項目的容量為21.35MW，項目采用自發(fā)自用、余電上網的消納方式。利用原有的電源點作為光伏高壓并網點并入電網端，在東區(qū)和西區(qū)設置一次預制艙，預制艙內安裝有光伏出線柜，計量柜，光伏集電柜，PT柜，站用變柜，光伏并網柜。逆變器發(fā)的電通過10個低壓并網柜并入0.4kv母線通過變壓器升壓后并入10kv電網，東區(qū)、西區(qū)集中并網點經過箱變升壓后并入10kv電網。

東區(qū)二次艙部署1面安全自動裝置屏、1面公共測控屏與1面通信屏，西區(qū)二次艙內配置1面安全自動裝置屏、1面公共測控屏、1面通信屏和1套Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統，實現微機保護裝置、測控裝置、直流屏、保護裝置、電能質量監(jiān)測裝置以及其它智能設備的數據采集分散裝置有：光纖差動保護*4臺，電能質量監(jiān)測裝置*2臺、線路保護裝置*2臺、PT監(jiān)測裝置*2臺。

系統界面功能展示

5.7. 浙江嘉興某新能源分布式光伏

裝機容量為2.9MW，本項目光伏組件發(fā)電經逆變器逆變?yōu)?.8kV交流電壓，再經過0.8kV/10kV變壓器升壓后，以10kV單個并網點接入原有供電系統.裝機容量為2.9MW，本項目光伏組件發(fā)電經逆變器逆變?yōu)?.8kV交流電壓，再經過0.8kV/10kV變壓器升壓后，以10kV單個并網點接入原有供電系統

組網拓撲圖

5.8. 內蒙古鄂市某煤礦 分布式光伏

該項目為接入客戶內部電網，選擇自發(fā)自用，余電上網分布式新能源發(fā)電項目（上網比例不超 25%），確定為C 類并網客戶。用戶用電項目為三類負荷，本次分布式新能源項 目安裝 2500kVA 變壓器 2 臺，總容量為 5000kVA。該用戶國民經濟行業(yè)分類為：電力、熱力的生產和供應業(yè)。

本項目需要采用232鏈路走101協議，通過4G路由器的232接口將信號轉換為無線信號，通過電網分配的SIM卡網絡上傳調度主站。數據上傳不需要走縱向加密，類似于FTU或DTU的數據上傳。

5.9. 安徽六安某建材分布式光伏

裝機容量為5.5MW。光伏電站經匯流后經逆變器逆變?yōu)?.8kV交流電壓，再經1臺1600kVA和1臺2000kVA升壓變升壓至10kV。10kV預制倉主接線形式采用單母線接線，單點并網接入建材配電房 10kV 母線。

5.10. 上海某汽車變速器 分布式光伏

裝機容量為8.3MW，采用自發(fā)自用余電上網模式。用戶配電站為35kV用戶站，站內2臺35kV主變，容量均為20MVA。本次光伏設計2個并網點，光伏組件逆變?yōu)?.8kV交流電壓后經升壓后接入用戶配電站10kV側母線的高壓配電房。本項目通過數據通信終端采用無線公網作為傳輸通道接入地調系統。采集光伏并網進線柜的電流、電壓、有功、無功、功率因數、有功電度、無功電度及斷路器狀態(tài)等信息。

組網拓撲圖

5.11.  上海寶鋼某某某公司 分布式光伏

本次利用廠房屋頂建設光伏發(fā)電系統，分布式光伏系統所發(fā)電量采用就地消納，自發(fā)自用，余電上網。本項目光伏發(fā)電系統所輸出的直流電經組串式逆變器轉換成交流電后，就地升壓至10KV，經開關柜通過1回出線接入至廠區(qū)10KV進線母線的用戶側，實現并網，供廠區(qū)負荷使用。結合用戶的總廠用變壓器容量（4100KVA）及一期已經并網運行的光伏系統總量（1200kW）分析，光伏并網容量不超過廠變容量的80%，再根據屋面的勘查情況考慮，確定本光伏項目的建造容量為712.8kWp為宜。

本項目光伏電站配置一套綜合自動化系統，采用安科瑞電氣股份有限公司所提供的Acrel-Cloud1200分布式光伏電力監(jiān)控系統具有保護、控制、通信、測量等功能，可實現光伏發(fā)電系統、開關站的全功能綜合自動化管理。本項目逆變器、高低壓設備等狀態(tài)信號都要接入本監(jiān)控系統。

5.13. 福建漳州某重工 分布式光伏

光伏組件選用550Wp單晶硅光伏組件;逆變器選用組串式逆變器，1500V系統，容量為225kW，1#光伏配電房30臺、2#光伏配電房28臺、3#光伏配電房27臺，共計85臺逆變器，裝機容量5999.95kWp，共計總裝機容量18MW。

二次設計：計量方式是本光伏項目發(fā)電量采用“自發(fā)自用，余電上網”的方式，向系統上送功率。在光伏10kV并網柜內配置一套并網計量電能表，作為光伏發(fā)電量統計。

微機保護部分：10kV光伏并網柜應配置方向電流速斷、過流保護，防孤島，故障解列裝置；逆變器應配置防孤島保護，輸出過流保護，輸入反接保護。

本項目共三個光伏配電房，每個配電房分別提供通訊屏、站控屏（1防孤島保護*1、電能質量監(jiān)測裝置*1、公共測控裝置*1、故障解列*1）、直流屏。

每面通訊屏配置通信采集裝置、光網交換機以及時鐘同步裝置，3#通訊屏內部署時鐘同步主模塊，1#、2#部署從模塊，確保全站光伏配電房數據時間統一。3#光伏配電房為集中監(jiān)控室，單獨部署遠動屏與監(jiān)控主機屏，進行集中監(jiān)控查看，并于調度端建立聯接，將數據上傳調度，同時接受調度調節(jié)指令，合理規(guī)劃分布式光伏發(fā)電。其他14臺分散保護和3臺電度表分散安裝于就地開關柜實現各自功能。

光伏監(jiān)控系統按三層式（站控層、通信層、設備層）架構，通過通信管理機或協議轉換器對光伏發(fā)電系統的各種設備（逆變器、防孤島保護、故障解列裝置、電能質量監(jiān)測裝置、直流屏等設備）信息進行存儲和處理。將處理好的數據上傳至SCADA系統和遠動裝置，遠動裝置經調度數據網（無線通信網）將數據上傳至漳州供電公司配調，計量系統經用采終端直采直傳至漳州供電公司配調主站用采系統光伏發(fā)電管理部門。

群調群控裝置接收調度指令，按要求調整光伏場站的出力，將調度指令發(fā)電量分解到各個并網點，緩沖分布式光伏對主電網的沖擊，同時利用分布式光伏協控裝置調節(jié)逆變器的無功輸出實現配電網的電壓協調優(yōu)化控制，緩解甚至是解決分布式光伏并網點電壓過高等諸多風險。

5.14. 云南某機場 分布式光伏

通過Acrel-1200分布式光伏云平臺，用一套系統同時對長水機場、臨滄機場、三義機場的三個分布式光伏項目數據做到了統一監(jiān)測，一旦發(fā)生故障，提供分級報警和運維功能，大大提高了監(jiān)管運維效率，幫助客戶更好地監(jiān)視、管理光伏電站。

系統界面/現場照片

5.15. 青海油田某地塊 分布式光伏

新建規(guī)模為 5MW 光伏發(fā)電站，通過光伏利用系統替代網電，采用單塊容量為 550Wp單晶硅雙面電池組件，光伏電站占地面積 91879.29m2，25 年年均發(fā)電量 1147×104kW·h，年均發(fā)電時數 1776h。 每 34 塊組件串聯為 1 路光伏組串，每 19 路～20 路組串接入 1 臺 300kW 逆變器， 每 9 臺逆變器接入 1 臺 3.15MVA 箱變，將逆變器輸出的低壓交流電升壓至 35kV。2 臺箱變高壓側并聯為 1 回 35kV 集電線路，建設 35kV 架空線路（4.0km）至青海油田該區(qū)塊35kV 變電所，并網點位于 35kV 側，由青海油田該區(qū)塊生產生活用電負荷進行消納。

低電壓穿越：光伏發(fā)電系統應具備一定的低電壓耐受能力。當電力系統事故或擾動引起光伏電站并網點的電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內，光伏電站能夠保證不脫網連續(xù)運行。

孤島保護：烏南光伏電站設置防孤島保護裝置，選用的逆變器均具有防孤島保護功能。

過流保護：按照規(guī)定，光伏電站應具備一定的過流能力，要求在 120%倍額定電流以下，光伏發(fā)電系 統連續(xù)可靠運行時間應不小于 1min。

電能質量監(jiān)測：遵照 IEC61000-4-30《測試和測量技術-電能質量測量方法》中規(guī)定的各電能指標的測量方法進行測量，集諧波分析、波形采集、電壓暫降/暫升/中斷、閃邊檢測、電壓不平衡度監(jiān)測、事件記錄、測量控制等功能。

箱變測控： 箱式變電站內設測控裝置，現地顯示箱變內高壓側負荷開關動作信號、低壓側開關動作 信號、變壓器溫度信號、變壓器油溫、油位等非電量信號，同時輸出保護動作和告警信號。

伏電站數據通信網采用工業(yè)以太網技術組網，每個子陣設置 1 套智能通信裝置，安裝在預裝式升壓站內，組串逆變器信息通過電力載波與智能通信裝置通信，預裝式升壓站測控裝置與智能通信裝置通信通過以太網通信，智能通信裝置與站控層交換機通過以太網通信， 升壓站組網交換機為光口光纖通信，通過遠動設備匯總升壓站測控裝置與智能通信裝置數據后接入 SDH 光傳輸設備與上端樞紐變電站聯網。

六. 總結

Acrel-1000DP 分布式光伏監(jiān)控系統，整合數據采集、自動化管理等功能，涵蓋防孤島保護、逆變器監(jiān)測、光功率預測等多元模塊，適配低壓 0.4kV 和高壓 10kV 等并網方式。系統適用于廠礦企業(yè)、數據中心等多場景，已在浙江、江蘇、海南等多地的工業(yè)、物流、養(yǎng)殖等行業(yè)落地多個項目。通過本地監(jiān)控與云平臺協同，實現光伏系統集中管控、高效運維，保障安全穩(wěn)定運行，助力能源高效利用！