安科瑞分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)在某煤礦5MW分布式光伏項目中的應(yīng)用

摘要：分布式光伏發(fā)電就是將太陽能光伏板分散布置在各個區(qū)域，通過小規(guī)模、模塊化的方式實現(xiàn)電能的并網(wǎng)或獨立使用，這種發(fā)電方式具有就近發(fā)電、就近并網(wǎng)、就近轉(zhuǎn)換、就近使用的特點。近年來，技術(shù)進步和政策支持推動了光伏組件的成本持續(xù)下降，使得分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)在住宅、商業(yè)及工業(yè)等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在當前全球能源轉(zhuǎn)型的背景下，提升能源利用效率和優(yōu)化管理流程是很多新能源科技公司面臨的迫切需求，而分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)的引入，正是滿足這一需求的重要手段，本文介紹了安科瑞分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)在鄂托克旗巴音烏蘇六保煤礦5MW分布式光伏項目中的應(yīng)用，通過本文可以了解到針對分布式光伏發(fā)電站的整體方案。

關(guān)鍵詞：煤礦；分布式光伏；系統(tǒng)方案。

1概述

鄂托克旗巴音烏蘇六保煤礦5MW分布式光伏項目（以下簡稱“本項目"）場址位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市六保煤礦排土場，是接入客戶內(nèi)部電網(wǎng)，選擇自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的分布式新能源發(fā)電項目。

本項目利用煤礦廠區(qū)內(nèi)閑置排土場安裝光伏組件，排土場總面積約4.6萬平方米，工程實際安裝容量4.9995MWp。光伏組件經(jīng)逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電后，分別接至1#、2#箱變低壓開關(guān)柜，經(jīng)箱變升壓后以2路集電線路匯入新增電纜分支箱，由電纜分支箱以1回集電線路送出至新增10KV升壓站，根據(jù)接入系統(tǒng)方案，開關(guān)站新出1回10kV電纜線路，接至10kV原配電室備用開關(guān)進行并網(wǎng)。

本項目致力于打造一套智能的分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)。通訊管理機實現(xiàn)設(shè)備間通信與數(shù)據(jù)遠程監(jiān)控，Acrel-1000DP軟件采集分析光伏數(shù)據(jù)，通過界面直觀展示設(shè)備運行狀態(tài)，繼電保護裝置確保設(shè)備安全，電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測電網(wǎng)情況，遠動上傳設(shè)備完成數(shù)據(jù)無線安全上送。

2 分布式光伏設(shè)計

圖2.1 光伏接入系統(tǒng)示意圖

圖2.2 1#箱變光伏發(fā)電子系統(tǒng)圖

圖2.3 2#箱變光伏發(fā)電子系統(tǒng)圖

圖2.4 光伏組件布置圖

3 技術(shù)方案

本項目建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，所發(fā)電量為自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的模式，光伏發(fā)電經(jīng)逆變器、箱變升壓至10kV，并網(wǎng)接入10kV電網(wǎng)原有線路。10kV配電部分新建10KV光伏進線柜1回，10kV光伏并網(wǎng)柜1回、10kV計量柜1回，10kVPT柜部分二次線。

本項目以Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)為核心，結(jié)合一系列設(shè)備和技術(shù)，搭配組屏、就地安裝的繼電保護裝置、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、通訊管理機以及遠動上傳調(diào)度的相關(guān)設(shè)備和煙霧傳感器，形成了一個集成化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能夠直觀地掌握光伏電站的運行狀態(tài)和發(fā)電效率，還能對發(fā)電線路進行實時監(jiān)測和故障保護，確保設(shè)備的安全運行，降低因故障帶來的經(jīng)濟損失；電能在線監(jiān)測裝置可以及時發(fā)現(xiàn)并記錄電壓波動、諧波等問題；此外項目還配備了煙霧傳感器，實時監(jiān)測配電房內(nèi)潛在的火災(zāi)威脅，并在煙霧濃度觸發(fā)報警時上傳信息到后臺系統(tǒng)。

3.1. 二次電氣設(shè)備

1）線路保護裝置

線路保護裝置主要功能是確保電氣設(shè)備的安全運行。裝置實時監(jiān)測電流、電壓等電氣參數(shù)，一旦檢測到異常，如過載、短路或接地故障，線路保護裝置會迅速切斷電源，從而防止設(shè)備損壞和火災(zāi)風險。

2）防孤島裝置

防孤島裝置其主要功能是防止在電網(wǎng)故障或異常情況下，光伏發(fā)電站與主電網(wǎng)隔離而形成孤島現(xiàn)象，孤島現(xiàn)象會導致局部電力供應(yīng)不穩(wěn)定，甚至引發(fā)安全隱患。防孤島裝置通過實時監(jiān)測電網(wǎng)的運行狀態(tài)，檢測電流、電壓、頻率等參數(shù)，當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，能夠迅速切斷孤島區(qū)域與主電網(wǎng)的連接，確保電力系統(tǒng)的整體安全與穩(wěn)定。此外，防孤島裝置還具備自恢復功能，在故障排除后，可以自動恢復與主電網(wǎng)的連接，確保電力供應(yīng)的連續(xù)性，此裝置為光伏并網(wǎng)提供了安全的環(huán)境。

3）電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置是一種用于實時監(jiān)測和分析電力系統(tǒng)中電能質(zhì)量的高科技設(shè)備。其主要功能包括對電壓、電流、頻率、諧波、閃變、波動等關(guān)鍵電能質(zhì)量參數(shù)進行準確測量和記錄。裝置能夠及時識別出電能質(zhì)量問題，如電壓波動、諧波污染及瞬態(tài)電壓等，從而為電力用戶提供有效的改進建議。

3.2. 運動通訊設(shè)備

1）對時裝置

全球定位系統(tǒng)（GPS）和中國的北斗導航系統(tǒng)通過提供高精度的時間信號，幫助系統(tǒng)實現(xiàn)設(shè)備間的協(xié)調(diào)與同步，降低了因時間誤差引發(fā)的故障風險，方便分析問題時可以準確定位。

2）縱向加密裝置

縱向加密裝置提升了數(shù)據(jù)上傳的安全性。通過采用加密技術(shù)，縱向加密裝置能夠有效保護電力數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全，防止數(shù)據(jù)被惡意篡改或竊取。

3）遠動通訊管理機

遠動通訊管理機是一種用于監(jiān)控和控制遠程設(shè)備的專業(yè)設(shè)備，其主要功能包括數(shù)據(jù)采集、實時監(jiān)測、故障報警和遠程控制等。通過與各類傳感器和執(zhí)行器的連接，遠動通訊管理機能夠?qū)崟r獲取設(shè)備的運行狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)，為用戶提供數(shù)據(jù)信息支持。該設(shè)備也具備強大的通訊功能，能夠通過多種通訊協(xié)議與系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)對設(shè)備的遠程管理和故障診斷。

4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5 現(xiàn)場圖片

6 系統(tǒng)功能

圖5.3 逆變器監(jiān)測界面

7 結(jié)語

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的智能監(jiān)控解決方案被應(yīng)用于分布式光伏發(fā)電領(lǐng)域，推動其向更智能的方向發(fā)展。Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)通過實時采集、分析和處理光伏發(fā)電站的數(shù)據(jù)，對整個發(fā)電過程進行監(jiān)控和管理，確保發(fā)電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，同時，該系統(tǒng)還具備強大的數(shù)據(jù)分析能力，可以為運營維護提供科學依據(jù)，優(yōu)化光伏發(fā)電的整體性能，這不僅提升了光伏發(fā)電的經(jīng)濟效益，也為可再生能源的廣泛應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。