摘要：隨著光伏發電技術逐步趨于成熟和完善，為了滿足光伏發電并網需求，需對光伏發電實行實時監控，當前的分布式光伏發電監控系統主要采用硬連線的組網方式，存在著需挖溝走槽、布線復雜、通信不可靠、時鐘不同步等問題。鑒于此，提供了一種分布式光伏監控系統，旨在解決傳統監控系統存在的上述問題。

關鍵詞：通信；ZigBee；離散分析；時鐘同步

  在國家的大力倡導下，分布式光伏電站如今開始興起，它充分利用了閑置的屋頂、樓頂、廠房頂、農業大棚等，而且低壓并網安全又可靠，由此看來，分布式光伏發電的發展是大勢所趨。正是在這種趨勢的引導下，很多從事電氣行業的電氣公司開始紛紛轉移到分布式能源上來，大量的分布式能源建成投產。為實現對分布式能源的監控，滿足電力接入電網的要求，需對分布式能源的合理調配、集中監控、電網分析、配網自動化及日常維護等進行統一管理。然而，當前的分布式光伏發電監控系統主要采用硬連線的組網方式進行監控，而硬連線的組網方式存在著需挖溝走槽、布線復雜、通信不可靠、時鐘不同步等問題。

1.1 交流220V并網

  交流220V并網的光伏發電系統多用于居民屋頂光伏發電，裝機功率在8kW左右。戶用光伏電站今年發展非常迅猛，根據國家能源局網站提供的數據，截至2021年6月底，全國累計納入2021年國家財政補貼規模戶用光伏項目裝機容量為586.14萬千瓦，這相當于6個月在居民屋頂建造了四分之一個三峽水電站。

  部分小型光伏電站為自發自用，余電不上網模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，避免往電網輸送電能。光伏電站規模較小，而且比較分散，對于光伏電站的管理者來說，通過云平臺來管理此類光伏電站非常有必要，安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面：

1.2 交流380V并網

  根據國家電網Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網技術規定》，8kW~400kW可380V并網，這類分布式光伏多為工商業企業屋頂光伏，自發自用，余電上網。分布式光伏接入配電網前，應明確計量點，計量點設置除應考慮產權分界點外，還應考慮分布式電源出口與用戶自用電線路處。每個計量點均應裝設雙向電能計量裝置，其設備配置和技術要求符合DL/T 448的相關規定，以及相關標準、規程要求。電能表采用智能電能表，技術性能應滿足國家電網公司關于智能電能表的相關標準。用于結算和考核的分布式電源計量裝置，應安裝采集設備，接入用電信息采集系統，實現用電信息的遠程自動采集。

 

  光伏陣列接入組串式光伏逆變器，或者通過匯流箱接入逆變器，然后接入企業380V電網，實現自發自用，余電上網。在380V并網點前需要安裝計量電表用于計量光伏發電量，同時在企業電網和公共電網連接處也需要安裝雙向計量電表，用于計量企業上網電量，數據均應上傳供電部門用電信息采集系統，用于光伏發電補貼和上網電量結算。

部分光伏電站并網點需要監測并網點電能質量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質量監測裝置。部分光伏電站為自發自用，余電不上網模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置，避免往電網輸送電能。

這種并網模式單體光伏電站規模適中，可通過云平臺采用光伏發電數據和儲能系統運行數據，安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面：

2. 10kV或35kV并網

  根據《國家能源局關于2019年風電、光伏發電項目建設有關事項通知》（國發新能〔2019〕49號），對于需要國家補貼的新建工商業分布式光伏發電項目，需要滿足單點并網裝機容量小于6兆瓦且為非戶用的要求，支持在符合電網運行安全技術要求的前提下，通過內部多點接入配電系統。

  此類分布式光伏裝機容量一般比較大，需要通過升壓變壓器升壓后接入電網。由于裝機容量較大，可能對公共電網造成比較大的干擾，因此供電部門對于此規模的分布式光伏電站穩控系統、電能質量以及和調度的通信要求都比較高。

光伏電站并網點需要監測并網點電能質量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨的電能質量監測裝置。

  上圖為一個1MW分布式光伏電站的示意圖，光伏陣列接入光伏匯流箱，經過直流柜匯流后接入集中式逆變器(直流柜根據情況可不設置)，經過升壓變壓器升壓至10kV或35kV后并入中壓電網。由于光伏電站裝機容量比較大，涉及到的保護和測控設備比較多，主要如下表：

      

         

          

  本文所提供的分布式光伏監控系統，已經應用于屋頂分布式光伏發電、漁光互補發電、農光互補發電等多種場景，運行穩定，通信可靠，大大節省了項目的投資成本，用戶反應良好