我國擁有豐富的清潔可再生能源資源儲量，積極開發(fā)利用可再生能源，為解決當前化石能源短缺與環(huán)境污染嚴重的燃眉之急提供了有效途徑。但是可再生能源的利用和開發(fā)，可再生能源技術的發(fā)展和推廣以及可再生能源資源對環(huán)境保護的正向影響，卻遠遠沒有達到理想的水平。大力開發(fā)太陽能、風能等新能源和可再生能源利用技術將成為減少環(huán)境污染的重要措施。

光伏發(fā)電主要包括集中式光伏發(fā)電和分布式光伏發(fā)電兩類。集中式光伏發(fā)電一般為大型地面光伏電站;分布式光伏發(fā)電主要指小型分散式光伏電站，其應用形式主要為屋頂分布式光伏發(fā)電。集中式光伏電站的投資大、建設周期長、占地面積大;而分布式光伏電站的投資小、建設周期短、政策支持力度大且選址自由等，本項目采用分布式光伏發(fā)電的運行方式，在廠區(qū)的屋頂進行安裝光伏發(fā)電設備進行發(fā)電。

本項目采用高效光伏組件，總容量為4.03WM，本項目電量結算原則為：自發(fā)自用，余電上網。項目計劃2024年6月底建成投產。本項目二次設計選用安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，光伏監(jiān)控平臺采用在國產麒麟操作系統(tǒng)下運行，使得本地保護、監(jiān)控方案更為穩(wěn)定可靠。通過本次分布式光伏的投建與實施，為用戶提供了清潔、可再生的電力能源，有助于減少對傳統(tǒng)能源的依賴，降低碳排放。

圖1 項目現(xiàn)場圖

本項目為屋頂分布式光伏項目，該項目的容量為4.03MW，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，并網點設置光伏進線柜柜，站用變柜，SVG柜，PT柜，計量柜，出線總柜，并網柜。新增的光伏系統(tǒng)配置自動化系統(tǒng)，實時采集并網信息，信息上傳至當?shù)卣{控中心DMS系統(tǒng)。光伏發(fā)電逆變器電源電壓為1000V，經箱變升壓變升壓至10kV后,通過高壓電纜接入新增的10kV光伏進線柜,通過并網柜并入原10kV市電高壓柜。項目采用Acrel-1000DP光伏監(jiān)控平臺，操作使用了國產麒麟系統(tǒng)。監(jiān)控平臺具有對全站數(shù)據的實時觀測、事故告警提示等功能。

圖2 光伏電站一次系統(tǒng)圖

現(xiàn)場設備主要分為三部分，就地高壓柜、二次保護裝置柜、箱變。就地高壓保護裝置根據不同功能安裝在對應的高壓柜對電力進行保護。二次保護裝置柜配備防孤島保護，公共測控裝置、頻率電壓緊急控制裝置、電能質量裝置，對時裝置以及采集上傳設備，二次保護裝置主要對一次設備進行保護、廠站內的數(shù)據采集與調度上傳。箱變安裝有數(shù)采儀對逆變器的數(shù)據進行采集。

系統(tǒng)可分為三層結構：即現(xiàn)場設備層、網絡通訊層、和平臺管理層。

現(xiàn)場設備層：箱變微機保護、電能質量在線監(jiān)測裝置、頻率電壓緊急控制裝置、多功能儀表、計量表等裝置用于采集站內配電柜內電氣運行參數(shù)、開關狀態(tài)等數(shù)據，同時在10kv變電所配置直流電源，保障現(xiàn)場設備良好的運行環(huán)境。

網絡通訊層：包含安科瑞智能網關。網關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據，并可進行規(guī)約轉換，數(shù)據存儲，分散10kV變電站通過數(shù)據采集箱（內置智能網關）采集數(shù)據通過光纖上傳至通信室分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)平臺；同時網關充當遠動通信裝置，將現(xiàn)場設備數(shù)據采集后通過交換機經縱向加密數(shù)據加密后上傳調度網。

平臺管理層：分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)平臺、國網宿遷供電公司調度控制中心平臺。

圖3 監(jiān)控系統(tǒng)網絡結構圖

3.1.1. 繼電保護及安全自動裝置需求

分布式電源繼電保護和安全自動裝置配置應符合相關繼電保護技術規(guī)程、運行規(guī)程和反事故措施的規(guī)定，裝置定值應與電網繼電保護和安全自動裝置配合整定，防止發(fā)生繼電保護和安全自動裝置誤動、拒動，確保人身、設備和電網安全。10kV接入的分布式電源，保護和安全自動裝置配置還應滿足《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》（GB/T14285-2006）。

1.線路保護裝置：光伏電站線路發(fā)生短路故障時，線路保護能快速動作，瞬時跳開相應并網點斷路器，滿足全線故障時快速可靠切除故障的要求。

2.電容器保護裝置：在高壓配電室10kVSVG柜，裝設1套電容器保護裝置，實現(xiàn)欠電壓，過電壓，零序電壓，不平衡電壓保護，異常緊急控制功能，跳開電容器斷路器。

3.防孤島保護裝置：防孤島檢測需滿足GB/T19964-2012《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定》、Q/GDW617-2011《光伏電站接入電網技術規(guī)定》等規(guī)范文件的要求。分布式電源應具備快速監(jiān)測孤島且立即斷開與電網連接的能力，防孤島保護動作時間不大于2S,其防孤島保護應與配電網側線路重合閘和安全自動裝置動作時間相配合。針對電網失壓后分布式電源可能繼續(xù)運行、且向電網線路送電的情況提出。孤島運行一方面危及電網線路維護人員和用戶的生命安全，干擾電網的正常合閘；另一方面孤島運行電網中的電壓和頻率不受控制，將對配電設備和用戶設備造成損壞。防孤島裝置應具備線路故障時，確保電源能及時斷開與電網連接，確保重合閘能正確動作。

4.光伏電站內需具備直流電源，供10kV保護及測控裝置，電能質量在線監(jiān)測裝置等設備使用。光伏電站內需配置交直流一體化電源，供關口電能表、電能量終端服務器、交換機等設備使用。系統(tǒng)繼電保護應使用專用的電流互感器和電壓互感器的二次繞組，電流互感器準確級宜采用0.2S、10P級，電壓互感器準確級宜采用0.2、3P級。

5.光伏電站本體應具備故障和異常工作狀態(tài)報警和保護的功能。

6.光伏電站應支持調度機構開展"四遙"(遙測、遙信、遙控、遙調)應用功能。

7.恢復并網：當光伏發(fā)電系統(tǒng)因電網擾動脫網后，在電網電壓和頻率恢復到正常運行范圍之前，光伏發(fā)電系統(tǒng)不允許并網；在電網電壓和頻率恢復正常后，通過10kV電壓等級并網的分布式電源恢復并網應經過電網調度機構的允許。

3.1.2. 調度自動化需求

根據上述調度自動化需求，本項目采用104有線、101無線兩路通道進行數(shù)據數(shù)據調度上傳。利用安科瑞遠動網關進行數(shù)據的調度上傳，通過方天裝置與調度之間建立的無線101通道進行數(shù)據101上傳；通過ONU裝置與調度之間建立的有線104通道進行數(shù)據104上傳。本項目具有AGC控制，通過AGC控制裝置采集數(shù)采儀數(shù)據，匯總數(shù)采儀數(shù)據，利用內部邏輯進行處理后輸出群調群控信號，群調群控信號利用網關采集后上傳到調度，調度可以設置發(fā)電功率命令通過網關下發(fā)到AGC控制裝置，調節(jié)逆變器的發(fā)電功率。

3.1.3. 電能質量在線監(jiān)測需求