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双碳目标下的光伏运维系统

来源:新闻动态    发布时间:2024-05-18 17:50:04

2024-05-18

“十四五”期间,随着“双碳”目标提出及逐步落实,本就呈现出较好发展势头的分布式光伏发展 ...

  “十四五”期间,随着“双碳”目标提出及逐步落实,本就呈现出较好发展势头的分布式光伏发展有望大幅提速。就“十四五”光伏发展规划,国家发改委能源研究所可再生能源发展中心副主任陶冶表示,“双碳”目标意味着国家产业体系的调整,未来10年,新能源装机将保持在110GW以上的年增速,这里面包含集中式光伏电站和分布式光伏电站。

  相较于集中式电站来说,分布式对土地等自然资源没有依赖,各个地方的屋顶就是分布式电站的形成基础,在碳中和方案的可选项中,分布式光伏由于其灵活性必将被全力发展,目前已有河北、甘肃、安徽、浙江、陕西等9省发布关于分布式光伏整县推进工作的通知。

  目前我国的两种分布式应用场景分别是:广大农村屋顶的户用光伏和工商业企业屋顶光伏,这两类分布式光伏电站今年都发展迅速。

  交流220V并网的光伏发电系统多用于居民屋顶光伏发电,装机功率在8kW左右。户用光伏电站今年发展非常迅猛,依照国家能源局网站提供的数据,截至2021年6月底,全国累计纳入2021年国家财政补贴规模户用光伏项目装机容量为586.14万千瓦,这相当于6个月在居民屋顶建造了四分之一个三峡水电站。

  分小型光伏电站为自发自用,余电不上网模式,这种类型的光伏电站要安设防逆流保护设施,避免往电网输送电能。光伏电站规模较小,而且比较分散,对于光伏电站的管理者来说,通过云平台来管理此类光伏电站非常有必要。

  根据国家电网Q/GDW1480-2015 《分布式电源接入电网技术规定》,8kW~400kW可380V并网,超出400kW的光伏电站视情况也能够使用多点380V并网,以当地电力部门的审批意见为准。这类分布式光伏多为工商业企业屋顶光伏,自发自用,余电上网。分布式光伏接入配电网前,应明确计量点,计量点设置除应考虑产权分界点外,还应考虑分布式电源出口与用户自用电线路处。每个计量点均应装设双向电能计量装置,其设备配置和技术方面的要求符合 DL/T 448 的相关规定,以及有关标准、规程要求。电能表采用智能电能表,技术性能应满足国家电网公司关于智能电能表的有关标准。用于结算和考核的分布式电源计量装置,应安装采集设备,接入用电信息采集系统,实现用电信息的远程自动采集。

  光伏阵列接入组串式光伏逆变器,或者通过汇流箱接入逆变器,然后接入企业380V电网,实现自发自用,余电上网。在380V并网点前要安设计量电表用于计量光伏发电量,同时在企业电网和公共电网连接处也要安设双向计量电表,用于计量企业上网电量,数据均应上传供电部门用电信息采集系统,用于光伏发电补贴和上网电量结算。

  部分光伏电站并网点需要监测并网点电能质量,包括电源频率、电源电压的大小、电压不平衡、电压骤升/骤降/中断、快速电压变化、谐波/间谐波 THD、闪变等,要安设单独的电能质量监测装置。部分光伏电站为自发自用,余电不上网模式,这种类型的光伏电站要安设防逆流保护设施,避免往电网输送电能,系统图如下。

  这种并网模式单体光伏电站规模适中,可通过云平台采用光伏发电数据和储能系统运行数据。

  根据《国家能源局关于2019年风电、光伏发电项目建设有关事项通知》(国发新能〔2019〕49号),对需要国家补贴的新建工商业分布式光伏发电项目,需要满足单点并网装机容量小于6兆瓦且为非户用的要求,支持在符合电网运行安全技术方面的要求的前提下,通过内部多点接入配电系统。

  此类分布式光伏装机容量一般比较大,一定要通过升压变压器升压后接入电网。由于装机容量较大,可能对公共电网造成比较大的干扰,因此供电部门对于此规模的分布式光伏电站稳控系统、电能质量以及和调度的通信要求都比较高。

  光伏电站并网点需要监测并网点电能质量,包括电源频率、电源电压的大小、电压不平衡、电压骤升/骤降/中断、快速电压变化、谐波/间谐波 THD、闪变等,要安设单独的电能质量监测装置。

  上图为一个1MW分布式光伏电站的示意图,光伏阵列接入光伏汇流箱,经过直流柜汇流后接入集中式逆变器(直流柜依据情况可不设置),最后经过升压变压器升压至10kV或35kV后并入中压电网。

  云平台软件采用B/S架构,任何具备权限的用户都能够最终靠WEB 浏览器,根据授权的不同监视分布在区域内各建筑的光伏电站的运作时的状态(如电站地理分布、规模信息、是否并网、当前发电量、总发电量等信息)。

  3)显示单个逆变器详情,包括实时功率、日发电量、事件告警以及支路信息。

  1)通过对电站内一次及二次配电网络状态的监控,了解电站内各电气设备的运作情况及状态,并对电站的并网状态、有/ 无功功率流向情况等进行实时监控。

  能够根据微逆变反应的多个方面数据显示各组太阳能电池板的工作状态(是不是正常发电),根据组串式逆变器显示各光伏组串输出功率,分别计量两种两种逆变方式的发电量日发电量、日发电量曲线、月发电量柱状图、年发电量柱状图等,并对这两种方式发电量进行对比。

  监控系统可绘制显示逆变器电压—时间曲线、功率—时间曲线等,直流侧输入电流实时曲线、交流侧逆变输出电流曲线,并采集与显示各逆变器日发电量等电参量;

  通过对并网柜的监控,计量上网电量、内部用电量、电能质量、光伏发电系统有功和无功输出、发电量、功率因数、并网点的电压和频率、注入系统的电等参数,计算碳减排量,并折算成标准煤,计算发电收益。

  监控系统可针对光伏发电现场的各种事件进行记录,如:通讯采集异常、开关变位、操作记录等,时间记录支持按类型查询,并可对越限报警值进行更改设置;

  系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面,可以反映出每天24小时内光伏发电量与该日日照强度,环境和温度,风速等的波动情况。

  当电池板长时间输出功率偏低进行故障指示,建议运维人员前往现场检查是不是有故障发生等;另外对于并网柜部分的主断路器分合闸状态进行监视,当出现开关变位及时报警,提醒运维人员。返回搜狐,查看更加多