胡冠楠 Acrelhgn

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘 要：隨著分布式光伏裝機容量的快速增長，電網逆流問題日益凸顯。當光伏發電功率大于本地負荷功率時，多余的電力會流入電網，形成逆流。這不僅會導致電網系統電壓升高，影響供電質量，還可能損壞用戶側和光伏發電側設備，威脅電網系統的安全穩定運行。加之?國家能源局發布的《分布式光伏發電開發建設管理辦法》中，提出大型工商業分布式光伏原則上選擇全部自發自用模式。根據這一政策，大型工商業分布式光伏項目中防逆流的需求應運而生。

關鍵詞：分布式光伏；大型工商業；自發自用；防逆流。

內蒙古阿拉善中高綠能能源分布式光伏項目，位于內蒙古烏斯太鎮，裝機容量為7MW，采用自發自用、余電不上網模式。

用戶配電站為35kV用戶站，采用兩路電源單母線分段系統。本項目共設置12臺35/0.4kV變壓器，在變壓器T1-T5以及T8低壓側分別設置0.4kV光伏并網點，其中T1在綜合樓設置1個并網點，距離35kV進線1000米，為一期接入；T2設置5個并網點，分設在4個配電房（食堂、化驗樓、中控室、丁類倉庫），距離35kV進線600米-1000米，為一期接入，食堂、化驗樓、中控室均為1個并網柜，丁類倉庫為2個并網柜；T3設置在獨立配電房內，距離35kV配電房500米，設置5個并網柜，為二期接入；T4設置在獨立配電房內，距離35kV配電房500米，設置2個并網柜，為二期接入；T5設置在35kV配電房內，設置2個并網柜，為二期接入；T8設置在獨立配電房內，距離35kV配電房500米，設置6個并網柜，為二期接入。針對一期（1MW）、二期（6MW）接入的光伏，該項目要求自發自用、余電不上網，逆流檢測點設置在35kV進線側，根據上述基本條件結合原施工圖設計制定以下通過調整（降低）光伏發電系統輸出功率以達到限制上網功率的控制策略方案。

圖1 中高綠能能源項目產品配置圖

上圖為本項目產品配置圖，在35kV兩路進線處分別配置2臺防逆流主機AM5SE-PVM采集市電進線電流、電壓，計算功率Ppcc，針對一期，在變壓器低壓側T1-T2處配置5臺防逆流從機AM5SE-PVS2用于分合并網柜；針對二期，在變壓器低壓側T3-T5以及T8處分別配置一臺防逆流從機AM5SE-PVS2用于分合并網柜。防逆流主機和防逆流從機之間通過多模光纖連接。由于該項目35kV側為單母線分段系統，所以需針對35kV母聯為合或分時整定不同策略，母聯合位由1#AM5SE-PVM采集，并上傳至能量管理系統，由能量管理系統針對母聯狀態切換策略執行。

母聯為合位且1#進線供電時，1#進線策略如下：

1)當Ppcc≤P1-1，且功率因數PF＞0時，由Acrel-2000MG能量管理系統柔性調節T3、T4、T5、T8逆變器功率（T1、T2逆變器不參與調節）；

2)當Ppcc≤P1-21，且功率因數PF＞0時，由1#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T5配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T5配電房所有并網柜；

3)當Ppcc≤P1-22，且功率因數PF＞0時，且T5所有并網柜為分，由1#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T4配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T4配電房所有并網柜；

4)當Ppcc≤P1-23，且功率因數PF＞0時，且T4所有并網柜為分，由1#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T3配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T3配電房所有并網柜；

5)當Ppcc≤P1-24，且功率因數PF＞0時，且T3所有并網柜為分，由1#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T8配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T8配電房所有并網柜；

6)當Ppcc≤P1-25，且功率因數PF＞0時，且T5所有并網柜為分，由2#AM5SE-PVM通過光纖發命令給綜合樓AM5SE-PVS2，從機跳開綜合樓并網柜；

7)當Ppcc≤P1-26，且功率因數PF＞0時，且綜合樓并網柜為分，由2#AM5SE-PVM通過光纖發命令給食堂AM5SE-PVS2，從機跳開食堂并網柜；

8)當Ppcc≤P1-27，且功率因數PF＞0時，且食堂并網柜為分，由2#AM5SE-PVM通過光纖發命令給化驗樓AM5SE-PVS2，從機跳開化驗樓并網柜；

9)當Ppcc≤P1-28，且功率因數PF＞0時，且化驗樓并網柜為分，由2#AM5SE-PVM通過光纖發命令給中控室AM5SE-PVS2，從機跳開中控室并網柜；

10)當Ppcc≤P1-29，且功率因數PF＞0時，且中控室并網柜為分，由2#AM5SE-PVM通過光纖發命令給丁類倉庫AM5SE-PVS2，從機跳開丁類倉庫2個并網柜；

11)若產生逆流，即當|Ppcc|≥P1-31，且功率因數PF＜0時，由1#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T5、T4、T3、T8配電房AM5SE-PVS2，所有從機跳開相關并網柜；當|Ppcc|≥P1-32，且功率因數PF＜0時，由2#AM5SE-PVM通過光纖發命令給綜合樓、食堂、化驗樓、中控室、丁類倉庫配電房AM5SE-PVS2，所有從機跳開相關并網柜；

12)當Ppcc≥P1-4，且功率因數PF＞0時，由Acrel-2000MG能量管理系統下發指令給遙控防逆流從機AM5SE-PVS2合上并網柜（此處并網柜為分的均需合閘），再調節逆變器功率至額定功率的20%（此值由用戶確定且可設）（只遙控T3、T4、T5、T8并網柜合閘，T1、T2并網柜由現場人員手動合閘）。

母聯為合位且2#進線供電時，2#進線策略如下：

1)當Ppcc≤P2-1，且功率因數PF＞0時，由Acrel-2000MG能量管理系統柔性調節T3、T4、T5、T8逆變器功率（T1、T2逆變器不參與調節）；

2)當Ppcc≤P2-21，且功率因數PF＞0時，由3#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T8配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T8配電房所有并網柜；

3)當Ppcc≤P2-22，且功率因數PF＞0時，且T8所有并網柜為分，由3#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T5配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T5配電房所有并網柜；

4)當Ppcc≤P2-23，且功率因數PF＞0時，且T5所有并網柜為分，由3#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T4配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T4配電房所有并網柜；

5)當Ppcc≤P2-24，且功率因數PF＞0時，且T4所有并網柜為分，由3#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T3配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T3配電房所有并網柜；

6)當Ppcc≤P2-25，且功率因數PF＞0時，且T3所有并網柜為分，由4#AM5SE-PVM通過光纖發命令給綜合樓AM5SE-PVS2，從機跳開綜合樓并網柜；

7)當Ppcc≤P2-26，且功率因數PF＞0時，且綜合樓并網柜為分，由4#AM5SE-PVM通過光纖發命令給食堂AM5SE-PVS2，從機跳開食堂并網柜；

8)當Ppcc≤P2-27，且功率因數PF＞0時，且食堂并網柜為分，由4#AM5SE-PVM通過光纖發命令給化驗樓AM5SE-PVS2，從機跳開化驗樓并網柜；

9)當Ppcc≤P2-28，且功率因數PF＞0時，且化驗樓并網柜為分，由4#AM5SE-PVM通過光纖發命令給中控室AM5SE-PVS2，從機跳開中控室并網柜；

10)當Ppcc≤P2-29，且功率因數PF＞0時，且中控室并網柜為分，由4#AM5SE-PVM通過光纖發命令給丁類倉庫AM5SE-PVS2，從機跳開丁類倉庫2個并網柜；

11)若產生逆流，即當|Ppcc|≥P2-31，且功率因數PF＜0時，由3#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T5、T4、T3、T8配電房AM5SE-PVS2，所有從機跳開相關并網柜；當|Ppcc|≥P2-32，且功率因數PF＜0時，由4#AM5SE-PVM通過光纖發命令給綜合樓、食堂、化驗樓、中控室、丁類倉庫配電房AM5SE-PVS2，所有從機跳開相關并網柜；

12)當Ppcc≥P2-4，且功率因數PF＞0時，由Acrel-2000MG能量管理系統下發指令給遙控防逆流從機AM5SE-PVS2合上并網柜（此處并網柜為分的均需合閘），再調節逆變器功率至額定功率的20%（此值由用戶確定且可設）（只遙控T3、T4、T5、T8并網柜合閘，T1、T2并網柜由現場人員手動合閘）。

母聯為分位時，1#進線策略如下：

1)當Ppcc≤P3-1，且功率因數PF＞0時，由Acrel-2000MG能量管理系統柔性調節T3、T4、T5逆變器功率（T1、T2逆變器不參與調節）；

2)當Ppcc≤P3-21，且功率因數PF＞0時，由1#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T5配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T5配電房所有并網柜；

3)當Ppcc≤P3-22，且功率因數PF＞0時，且T5所有并網柜為分，由1#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T4配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T4配電房所有并網柜；

4)當Ppcc≤P3-23，且功率因數PF＞0時，且T4所有并網柜為分，由1#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T3配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T3配電房所有并網柜；

5)當Ppcc≤P3-24，且功率因數PF＞0時，且T5所有并網柜為分，由2#AM5SE-PVM通過光纖發命令給綜合樓AM5SE-PVS2，從機跳開綜合樓并網柜；

6)當Ppcc≤P3-25，且功率因數PF＞0時，且綜合樓并網柜為分，由2#AM5SE-PVM通過光纖發命令給食堂AM5SE-PVS2，從機跳開食堂并網柜；

7)當Ppcc≤P3-26，且功率因數PF＞0時，且食堂并網柜為分，由2#AM5SE-PVM通過光纖發命令給化驗樓AM5SE-PVS2，從機跳開化驗樓并網柜；

8)當Ppcc≤P3-27，且功率因數PF＞0時，且化驗樓并網柜為分，由2#AM5SE-PVM通過光纖發命令給中控室AM5SE-PVS2，從機跳開中控室并網柜；

9)當Ppcc≤P3-28，且功率因數PF＞0時，且中控室并網柜為分，由2#AM5SE-PVM通過光纖發命令給丁類倉庫AM5SE-PVS2，從機跳開丁類倉庫2個并網柜；

10)若產生逆流，即當|Ppcc|≥P3-31，且功率因數PF＜0時，由1#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T5、T4、T3配電房AM5SE-PVS2，所有從機跳開相關并網柜；當|Ppcc|≥P3-32，且功率因數PF＜0時，由2#AM5SE-PVM通過光纖發命令給綜合樓、食堂、化驗樓、中控室、丁類倉庫配電房AM5SE-PVS2，所有從機跳開相關并網柜；

11)當Ppcc≥P3-4，且功率因數PF＞0時，由Acrel-2000MG能量管理系統下發指令給遙控防逆流從機AM5SE-PVS2合上并網柜（此處并網柜為分的均需合閘），再調節逆變器功率至額定功率的20%（此值由用戶確定且可設）（只遙控T3、T4、T5并網柜合閘，T1、T2并網柜由現場人員手動合閘）。

母聯為分位時，2#進線策略如下：

1)當Ppcc≤P4-1，且功率因數PF＞0時，由Acrel-2000MG能量管理系統柔性調節T8逆變器功率；

2)當Ppcc≤P4-2，且功率因數PF＞0時，由3#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T8配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T8配電房所有并網柜；

3)若產生逆流，即當|Ppcc|≥P4-3，且功率因數PF＜0時，由3#AM5SE-PVM通過光纖發命令給T8配電房AM5SE-PVS2，從機跳開T8配電房所有并網柜；

4)當Ppcc≥P4-4，且功率因數PF＞0時，由Acrel-2000MG能量管理系統下發指令給遙控防逆流從機AM5SE-PVS2合上T8配電房并網柜，再調節逆變器功率至額定功率的20%（此值由用戶確定且可設）。

圖2 項目方案拓撲圖

圖3 防逆流保護典型接線

圖4 防逆流主機屏

圖5 防逆流從機安裝圖片

圖6 能量管理系統實時事件

本文介紹的能量管理系統，可以在光伏高發時柔性調節逆變器功率，同時結合防逆流主從機也可以在大負荷切除或系統通信失聯時，及時保障防逆流功能準確動作，該方案提高能源利用率，有助于后續大型工商業光伏項目自發自用、余電不上網模式的實施。