摘(zhāi)要(yào)：隨著全(quán)球(qiú)對可(kě)再生能(néng)源的(dí)關(guān)注(zhù)度不(bù)斷提高，分布式(shì)光伏(fú)發(fā)電(diàn)係統在(zài)近(jìn)年(nián)來得(dé)到了(liǎo)廣泛(fàn)應用
。分布(bù)式(shì)光伏(fú)發(fā)電(diàn)係(xì)統具(jù)有(yǒu)高效，環(huán)保，靈(líng)活等優(yōu)勢，能(néng)夠(gòu)有效地緩(huǎn)解能源短缺(quē)和環境(jìng)汙染問(wèn)題(tí)
。同時，電能(néng)質量在綫監(jiān)測(cè)裝置和(hé)防(fáng)孤島(dǎo)保(bǎo)護裝(zhuāng)置在分(fēn)布(bù)式(shì)光伏項目(mù)中(zhōng)也扮(bàn)演(yǎn)著(zhuó)至關重要的角色
。電能(néng)質量在(zài)綫(xiàn)監測裝置可以(yǐ)實時監測(cè)電(diàn)網中(zhōng)的電(diàn)壓(yā)，電流等(děng)參數(shù)，確(què)保光(guāng)伏發(fā)電係(xì)統產(chǎn)生的電能(néng)質量穩定(dìng)
。而(ér)防孤島保護(hù)裝置(zhì)可以在電站(zhàn)發生故障(zhàng)時斷開(kāi)並(bìng)網點(diǎn)開關，避(bì)免對人員和(hé)設備造(zào)成傷害，確(què)保(bǎo)光伏(fú)發電(diàn)係統(tǒng)的安全(quán)運(yùn)行
。預(yù)防(fáng)電(diàn)力(lì)係(xì)統故障(zhàng)，提(tí)高電力(lì)係統(tǒng)的穩(wěn)定性(xìng)，優(yōu)化能源(yuán)利用以及提供數據支持(chí)等(děng)
。本文(wén)將介紹電能(néng)質(zhì)量(liáng)在(zài)綫(xiàn)監(jiān)測裝置及(jí)防孤島保(bǎo)護裝置(zhì)在分布式光(guāng)伏發(fā)電係統中(zhōng)的應用
。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí)：分布(bù)式光伏；電能質量；電(diàn)壓(yā)偏差(chà)；電(diàn)壓(yā)波動；諧(xié)波(bō)；防孤(gū)島(dǎo)保(bǎo)護

1，項目概況(kuàng)

上海(hǎi)某汽車(chē)工廠(chǎng)是(shì)一個(gè)位於(yú)上(shàng)海市浦東(dōng)新(xīn)區(qū)的(dí)超級工廠(chǎng)，占地(dì)麵積(jī)約(yuē)為86萬平(píng)方米
。該(gāi)工廠(chǎng)是在中國建(jiàn)立的(dí)第一(yī)座超級工廠(chǎng)，也是中國外商(shāng)獨(dú)資(zī)整車製(zhì)造(zào)項(xiàng)目
。該工廠主(zhǔ)要以生(shēng)產(chǎn)Model3和ModelY為(wéi)主(zhǔ)，同時(shí)也(yě)包(bāo)括(kuò)動(dòng)力電池(chí)和電機(jī)組裝車間以及(jí)一(yī)個(gè)研發(fā)中(zhōng)心
。工廠(chǎng)采用了(liǎo)智(zhì)能化的生產綫(xiàn)和(hé)最(zuì)新的製造(zào)技術，以實(shí)現高效生產(chǎn)
。是(shì)一個集(jí)智能化，自動(dòng)化，高效化(huà)於一(yī)體的現代化(huà)工廠(chǎng)，在全(quán)球(qiú)的發(fā)展(zhǎn)提(tí)供(gōng)了重(zhòng)要的支持
。本(běn)項目(mù)在原有的(dí)10/0.4kV係統(tǒng)上(shàng)新增(zēng)分布(bù)式光伏並網
。配電係統原有高壓櫃4台(tái)，變(biàn)壓器4台，低(dī)壓(yā)櫃(guì)31台(tái)
。本項目采(cǎi)用(yòng)0.4kV並網，設計(jì)1#並(bìng)網(wǎng)電和2#並網點，光(guāng)伏(fú)並(bìng)網接入位於(yú)原有(yǒu)低(dī)壓配電(diàn)櫃(guì)出(chū)綫開(kāi)關，供電係統圖(tú)及(jí)並(bìng)網櫃位置如(rú)圖(tú)所(suǒ)示(shì)
。

2，項(xiàng)目需(xū)求(qiú)

光伏(fú)發電屬(shǔ)於清潔(jié)能源，但其電能(néng)質量(liáng)並(bìng)不(bù)穩定(dìng)，由(yóu)於(yú)光伏發電的(dí)不確(què)定(dìng)性可能(néng)會(huì)導致(zhì)輸出(chū)功(gōng)率(shuài)的(dí)隨(suí)機波(bō)動(dòng)，進而(ér)導致(zhì)電(diàn)網(wǎng)頻(pín)率(shuài)偏差，電(diàn)壓暫升(shēng)暫(zàn)降，電壓(yā)短(duǎn)時(shí)中斷(duàn)，電壓(yā)波動(dòng)與閃變(biàn)等(děng)電能(néng)質量問題
。同時光(guāng)伏發(fā)電使(shǐ)用交直(zhí)流(liú)逆變(biàn)器(qì)，在此環節(jié)會產生(shēng)諧(xié)波問題，還(huán)伴(bàn)隨(suí)直流分(fēn)量(liáng)流入供(gōng)電(diàn)係統
。

這(zhè)些電(diàn)能質(zhì)量(liáng)問題可能會(huì)對工(gōng)廠(chǎng)造成以下(xià)影響(xiǎng)：

電壓波(bō)動和(hé)閃變：可能(néng)會(huì)導(dǎo)致電機設(shè)備運(yùn)行(háng)不穩定，影響生(shēng)產綫(xiàn)的(dí)正常(cháng)運(yùn)行
。

諧波(bō)汙(wū)染(rǎn)：可能會幹(gān)擾(rǎo)電子元(yuán)件(jiàn)的正(zhèng)常(cháng)工(gōng)作(zuò)，導(dǎo)致(zhì)設(shè)備故(gù)障(zhàng)或損(sǔn)壞
。

電壓暫(zàn)降和(hé)短(duǎn)時中斷：導(dǎo)致設備(bèi)停機(jī)或(huò)損壞，影(yǐng)響生產綫的正常運行
。

頻率偏(piān)差(chà)：可能(néng)會影(yǐng)響(xiǎng)電機設備的(dí)正(zhèng)常(cháng)運(yùn)行，導致生產(chǎn)綫的(dí)停(tíng)滯(zhì)或(huò)損(sǔn)壞
。

通過在綫(xiàn)電(diàn)能質(zhì)量(liáng)監(jiān)測裝置可以(yǐ)監測，分析，評(píng)估(gū)監測(cè)點的(dí)電能質量(liáng)，包括(kuò)電(diàn)能質量(liáng)實(shí)時監(jiān)測，電能(néng)質量(liáng)事件(jiàn)告警，錄波(bō)，數據(jù)統計，評估分析(xī)等功能,及(jí)時發現(xiàn)並(bìng)解(jiě)決電能質(zhì)量(liáng)問題(tí)，提(tí)高光(guāng)伏發電的效率和(hé)穩(wěn)定性，同(tóng)時(shí)保(bǎo)障電力(lì)係統的(dí)安全與穩定運行
。

在(zài)光(guāng)伏項(xiàng)目中(zhōng)，孤(gū)島效應(yīng)是一個常見問題(tí)
。當(dāng)電(diàn)網(wǎng)側(cè)停電時，光(guāng)伏側仍然(rán)處於(yú)正常發電狀態，並(bìng)向電(diàn)網(wǎng)側送電，形(xíng)成(chéng)了(liǎo)孤(gū)島效應
。這(zhè)給(gěi)電(diàn)網(wǎng)側的(dí)檢修人員(yuán)帶來了很(hěn)大的安(ān)全(quán)威(wēi)脅(xié)
。防孤(gū)島保(bǎo)護(hù)裝置可以及(jí)時(shí)切(qiē)斷光(guāng)伏係統(tǒng)與電網(wǎng)的連(lián)接(jiē)，避免孤(gū)島(dǎo)效應(yīng)的產生，從而(ér)保護(hù)檢(jiǎn)修人員的(dí)安全(quán)
。此外(wài)，防(fáng)孤島(dǎo)保(bǎo)護裝(zhuāng)置還可(kě)以在(zài)電網出(chū)現故障(zhàng)時，迅(xùn)速切斷光伏係統與(yǔ)電網的連接，避免(miǎn)設備受(shòu)到損壞(huài)，並在(zài)故障解除後自(zì)動恢(huī)復並網，確保了光(guāng)伏項(xiàng)目(mù)的(dí)穩(wěn)定運行
。

本項目要求(qiú)並網(wǎng)點(diǎn)具有(yǒu)低(dī)壓(yā)低於(yú)50%Un時0.1s閉鎖發電，檢有壓(yā)85%Un自動並網(wǎng)功能，同(tóng)時實時監(jiān)測(cè)並(bìng)網(wǎng)點電(diàn)壓(yā)諧波，直流分量(liáng)，電壓偏(piān)差(chà)等(děng)電(diàn)能(néng)質量
。需(xū)要將(jiāng)1#並網(wǎng)點(diǎn)，2#並網點(diǎn)的電壓，電流(liú)，有(yǒu)功(gōng)功率，無(wú)功(gōng)功(gōng)率(shuài)以及防孤(gū)島(dǎo)保護(hù)相(xiāng)關(guān)數據(jù)和電能(néng)質量(liáng)數據上(shàng)傳(chuán)至220kV變電(diàn)站(zhàn)，再通(tōng)過站內原有(yǒu)調(tiáo)度(dù)數據(jù)網上(shàng)傳至調(tiáo)度中(zhōng)心
。

同時(shí)光伏發(fā)電(diàn)站項(xiàng)目(mù)還(huán)應(yīng)滿足以下相關規定
。

·根(gēn)據《光伏發(fā)電(diàn)站接入(rù)電(diàn)力係統(tǒng)的(dí)技術規定》GB/T 19964-2012的(dí)相(xiāng)關(guān)要求，光(guāng)伏電站並網(wǎng)點需要裝設滿足(zú)《電(diàn)能質(zhì)量(liáng)檢(jiǎn)測(cè)設(shè)備通(tōng)用要求》GB/T 19862-2005標準要求(qiú)的A類(lèi)電能質(zhì)量(liáng)在綫監(jiān)測(cè)裝置，並且監(jiān)測點需要放置在並網點(diǎn)
。該(gāi)裝置需要對光伏電(diàn)站(zhàn)可(kě)能引起(qǐ)的諧波(bō)，電壓(yā)偏(piān)差，頻(pín)率偏差(chà)，電(diàn)壓(yā)波動和閃變，三(sān)相(xiāng)不(bù)平衡度，注入(rù)電網(wǎng)直流分量進行在綫監測，並且需(xū)要具備(bèi)通訊接口(kǒu)，能夠遠(yuǎn)傳電(diàn)能(néng)質量數據(jù)
。這些(xiē)數(shù)據(jù)需(xū)要(yào)通過(guò)綜(zōng)合業務數據網上(shàng)傳(chuán)至電(diàn)能質(zhì)量(liáng)檢(jiǎn)測主(zhǔ)站
。

·根據(jù)《電(diàn)能(néng)質量評估技術導則(zé)三(sān)相電壓不平衡》DL_T 1375-2014的(dí)規(guī)定，接入(rù)公共連接(jiē)點的每個(gè)用戶引該(gāi)點(diǎn)負序電壓不平衡(héng)度允(yǔn)許(xǔ)值一(yī)般為1.3%，短(duǎn)時(shí)不(bù)超過(guò)2.6%
。

·根(gēn)據(jù)《電能質量(liáng) 供電電壓偏差(chà)》GBT12325-2008的規定，220 V單(dān)相(xiāng)供電電壓偏(piān)差為(wéi)標稱電壓(yā)的+7%，-10%
。

·根據(jù)《光(guāng)伏發電(diàn)站(zhàn)接(jiē)入(rù)電(diàn)力係(xì)統(tǒng)的(dí)技術規定(dìng)》GB/T 19964-2012的(dí)相關(guān)要求，光(guāng)伏發電站(zhàn)應配(pèi)置獨(dú)立(lì)的(dí)防孤島(dǎo)保護(hù)裝置(zhì)，動作時間(jiān)應(yīng)不大(dà)於2s
。防孤(gū)島保護還應與(yǔ)電網(wǎng)側綫(xiàn)路保護相配(pèi)合
。

綜合(hé)本(běn)次(cì)項(xiàng)目(mù)要求及相關(guān)規定(dìng)，本次分(fēn)布(bù)式光伏並網項目在原有供電係統(tǒng)上(shàng)進(jìn)行(háng)改(gǎi)造，新增(zēng)2個並(bìng)網櫃，需(xū)要在每個櫃子中(zhōng)安裝(zhuāng)一台(tái)A類(lèi)電能質量在(zài)綫監(jiān)測裝置(zhì)APView500PV對(duì)並網點電能質(zhì)量進(jìn)行(háng)實(shí)時(shí)監測，同(tóng)時(shí)還(huán)需要安(ān)裝一(yī)台防(fáng)孤島(dǎo)保護裝(zhuāng)置AM5SE-IS，當(dāng)發生孤島效應(yīng)時可以(yǐ)及時(shí)切(qiē)斷並網(wǎng)櫃(guì)斷路(lù)器，避免(miǎn)事故的發生
。具體配置方案如(rú)圖2及圖3所(suǒ)示
。

各類設(shè)備主要實現(xiàn)的功(gōng)能(néng)如下：

3，現場(cháng)安(ān)裝圖(tú)片(piàn)

本項(xiàng)目各(gè)類設(shè)備均(jūn)就地安(ān)裝(zhuāng)於開關櫃中(zhōng)，現(xiàn)場安裝圖片(piàn)如下，目(mù)前裝置(zhì)在現場運(yùn)行正常(cháng)
。

4，結(jié)語(yǔ)

電能質(zhì)量(liáng)監測裝(zhuāng)置通(tōng)過實時監測(cè)光伏發(fā)電(diàn)係(xì)統(tǒng)的(dí)電(diàn)能(néng)質(zhì)量(liáng)，確(què)保了(liǎo)電(diàn)能質量的穩定性和可(kě)靠性
。它能(néng)夠及時發現並(bìng)解決潛在(zài)問題，如(rú)電(diàn)壓(yā)波(bō)動(dòng)，閃(shǎn)變(biàn)，諧波汙染(rǎn)等(děng)，確保光(guāng)伏(fú)發(fā)電(diàn)係統的正常運(yùn)行
。同(tóng)時(shí)，電(diàn)能(néng)質(zhì)量(liáng)監測裝置還(huán)可以(yǐ)為分布式(shì)光(guāng)伏(fú)項(xiàng)目的(dí)優化(huà)提供(gōng)重要依(yī)據，幫助我們更(gēng)加深入地了解(jiě)光伏(fú)係(xì)統(tǒng)的性(xìng)能(néng)表現(xiàn)，進(jìn)而(ér)采(cǎi)取(qǔ)相應的措施對係(xì)統進行(háng)改進和優化
。

防孤島保護裝(zhuāng)置在(zài)分(fēn)布(bù)式光伏項(xiàng)目(mù)中(zhōng)同(tóng)樣重要
。當(dāng)電網(wǎng)側停電時(shí)，光(guāng)伏(fú)側仍(réng)然(rán)處於正常發電(diàn)狀(zhuàng)態(tài)，並向電(diàn)網(wǎng)側送(sòng)電(diàn)，形(xíng)成(chéng)了(liǎo)孤(gū)島效(xiào)應(yīng)
。這給電網(wǎng)側的檢(jiǎn)修(xiū)人員(yuán)帶來(lái)了很(hěn)大(dà)的安全(quán)威(wēi)脅(xié)
。防孤島保護裝置可以及(jí)時(shí)切斷光伏係統與電網(wǎng)的(dí)連(lián)接(jiē)，避免孤島效(xiào)應的產生(shēng)，從而保護檢修(xiū)人員(yuán)的(dí)安(ān)全(quán)
。此(cǐ)外，防(fáng)孤(gū)島(dǎo)保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置(zhì)還(huán)可以在(zài)電(diàn)網出(chū)現(xiàn)故障時(shí)迅(xùn)速切(qiē)斷光伏係(xì)統與(yǔ)電網(wǎng)的連(lián)接，避(bì)免設備(bèi)受(shòu)到(dào)損(sǔn)壞，並(bìng)在故(gù)障解除(chú)後自動恢(huī)復(fù)並(bìng)網(wǎng)，確保(bǎo)了光伏(fú)項目的(dí)穩定運(yùn)行
。

未(wèi)來(lái)隨著可再生(shēng)能(néng)源(yuán)的(dí)快速(sù)發展和(hé)電(diàn)網(wǎng)技(jì)術的不斷(duàn)進(jìn)步，我(wǒ)們(mén)有(yǒu)望(wàng)實(shí)現(xiàn)更(gēng)加(jiā)高(gāo)效(xiào)，可(kě)靠的(dí)光伏發電係統，為(wéi)推動綠(lǜ)色能源的發展(zhǎn)和實(shí)現可持(chí)續能源供(gōng)應做出更(gēng)大(dà)的(dí)貢(gòng)獻
。在這(zhè)一過(guò)程中，電(diàn)能質(zhì)量(liáng)在綫(xiàn)監(jiān)測裝置(zhì)和(hé)防孤(gū)島保護裝置(zhì)的(dí)應用(yòng)至關重要
。它們確保了(liǎo)光伏發電係(xì)統(tǒng)的(dí)穩定運行和電(diàn)能質量(liáng)的提(tí)高(gāo)，為(wéi)分布(bù)式(shì)光伏(fú)項(xiàng)目的優(yōu)化(huà)提(tí)供(gōng)了重要依(yī)據
。因此，電能質量在綫(xiàn)監測裝置和(hé)防孤(gū)島保(bǎo)護裝置(zhì)在分布(bù)式(shì)光伏項(xiàng)目中的(dí)應用具(jù)有廣泛的(dí)前(qián)景(jǐng)和深遠(yuǎn)的(dí)影響(xiǎng)
。

參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn)

[1] 安科(kē)瑞(ruì)企(qǐ)業(yè)微(wēi)電網設計(jì)與應用手冊.2020.6月版

[2] 安科(kē)瑞35kV以及(jí)下(xià)變電所(suǒ)智能(néng)配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)設(shè)計與產品二次原(yuán)理圖(tú)集.2020.10月(yuè)版(bǎn)

[3] 安(ān)科(kē)瑞用(yòng)戶(hù)變電站(zhàn)綜合自動化與(yǔ)運(yùn)維(wéi)解決方案(àn).2021.3月版

作者簡介：魏(wèi)健輝，安科瑞電氣(qì)股份(fèn)有(yǒu)限公司，銷售工程師，136-1196-2943