一、背景
随着分布式光伏装机规模持续扩大,部分地区因电网容量限制被划为“红区”。国家能源局《分布式光伏发电开发建设管理办法》明确规定,6MW及以上项目需全部自发自用,6MW以下项目则需采用“自发自用、余电不上网”模式,部分地区甚至对小型光伏也提出严苛的防逆流要求。当光伏发电系统设计为单向并网形式时,必须安装逆向功率保护装置,当检测到逆向电流超过额定输出功率的5%时,光伏系统需在2秒内自动减少输出或停止向电网供电。在此背景下,安科瑞推出了ACCU-100协调控制器光伏防逆流柔性调节控制方案。
二、安科瑞光伏防逆流控制方案
1.方案架构
(一)ACCU-100协调控制器
实时监测与精准调控:ACCU-100协调控制器通过对市电主进线处防逆流信号的监测,将市电取电指令上传。该控制器依据收到的逆流信号数据进行精细的逻辑分析,并据此动态调整逆变器的输出功率,实现无逆流的运行模式。例如,当检测到公共连接点(PCC点)出现逆流趋势时,ACCU-100会按照预设梯度调节逆变器出力,采用“监测-调节-反馈”闭环控制,直至逆流完*消除,且支持负荷突变场景下的快速响应,优先通过功率调节而非直接跳闸。
通讯管理与策略适配:支持Modbus、IEC60870-5、MQTT等多种通信协议,与智慧能源管理云平台紧密配合,共同构建了一个高效的系统架构。能够对分布式能源进行精准调度,并与云端平台保持实时数据交互,从而灵活响应云端策略配置。其跨站点和跨区域的大规模数据接入与处理能力,为各站点提供了智能化的管控与优化方案,同时具备远程监控和运维功能,有效提升了管理效率。
数据采集与边缘计算:支持多通道实时运行,兼容各类风电、光伏逆变器及储能设备,进行全天候数据采集。具备灵活的报警设置、数据加密、逻辑控制等边缘计算功能,可主动上传报警信息、进行数据合并计算、断点续传等。此外,支持防逆流、削峰填谷、需量控制等多种策略,并可定制,以满足不同场景需求。
(二)防逆流保护装置
安全兜底保障:为确保系统的可靠性,配置防逆流保护装置。在控制器出现故障或通讯中断等异常情况下,能够迅速切断或者轮切并网柜断路器,保障电网安全。比如选用的AM5SE-IS型防逆流保护装置,具有逆功率跳闸、逆功率恢复合闸,以及低功率跳闸和低功率恢复合闸等功能。当柔性调节失效时,若逆功率超过5%额定值,防逆流保护装置会在2秒内切断并网开关,逆流消失后自动重合闸,较大程度减少发电损失,且保护参数严格遵循GB/T51368-2019等国家标准整定。
多场景适配:近距离场景(≤200米)可选用AM5SE-IS装置;远距离场景(>200米)采用AM5SE-PV主从机方案,支持1主5从配置,解决长距离信号传输延迟问题。对于单进线单并网点,采用AM5SE-IS直接接入监测点;单进线多并网点,主从机方案(AM5SE-PVM主机+AM5SE-PVS从机)支持最多5路从机扩展;多进线复杂场景,AM5SE-PVM主机与AM5SE-PVS2从机组合,满足多电源协同控制需求。
三、控制策略
(一)实时监测与动态调节策略
通过在市电进线处安装防逆流装置(针对多进线多并网点的,采用主从机防逆流装置),实时监测光伏上网情况,将监测信号上传给协调控制器。ACCU-100控制器通过监测防逆流装置的运行数据,在满足允许逆流存在的最长时间内,逐步调整光伏逆变器的出力,然后根据防逆流装置反馈的逆流数据检测当前进线侧的逆流情况,来判断是否继续进行逆变器的出力调节,直至检测到逆流*全消失。
(二)故障应急保护策略
当ACCU-100协调控制器宕机、负载突变或者通讯中断,导致未及时调节控制逆变器输出时,防逆流装置的保护动作会立即启动,断开并网柜断路器,实现防逆流目的,避免逆流对电网造成影响。
根据现场环境,对光伏防逆流所需设备进行数据采集。
1)市电连接点
主要功能:监测市电实时交互功率。
相关设备:关口表或防逆流保护装置。
ADW300物联网电表 AM5SE-IS防逆流保护装置
2)光伏并网柜
主要功能:监测光伏设备的实时功率、通信状态、运行状态等。
相关设备:光伏并网电表、断路器状态。
设备关系:光伏节点下可能包含多个光伏单元。
DTSD1352多功能电表 ARTU100开关量模块
3)光伏单元
主要功能:执行光伏功率调控命令。
相关设备:光伏逆变器、SmartLogger(华为数据采集器,可批量控制光伏逆变器)。
四、方案优势
(一)合规性保障
完*满足电网防逆流考核要求,避免因逆流问题导致的罚款风险,确保光伏项目符合国家能源局以及相关国家标准中对于光伏防逆流的规定。
(二)经济性提升
通过动态功率调节,提升光伏自发自用率,减少用户从电网购电的成本,提高光伏发电的利用效率,降低能源浪费。
(三)系统可靠性高
主从机架构与双冗余控制设计,适应复杂电网环境,ACCU-100协调控制器与防逆流保护装置相互配合,即使在控制器出现故障等异常情况下,也能保障系统安全稳定运行。
(四)管理智能化
与智慧能源管理云平台联动,实现全生命周期监控,支持远程运维与策略优化,可根据不同场景和需求灵活调整控制策略,提升管理效率。
五、应用场景
适用于工商业屋顶光伏、园区微电网、分布式光伏电站等场景,能够有效解决这些场景中的光伏防逆流问题,保障电力系统稳定运行,提高能源利用效率。