淺談光伏并網柜保護監(jiān)測解決方案

發(fā)布時間： 2022-12-30　　點擊次數： 546次

王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司

1、光伏并網柜簡介

分布式并網光伏系統(tǒng)是利用光伏組件將太陽能直接轉變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式，并且能一定程度保證發(fā)電的穩(wěn)定性、可靠性及供給配電網電能質量，是一種新型的、環(huán)保型且具有長遠發(fā)展前景的發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)在用戶所在場地或附近建設運行，以用戶側自發(fā)自用為主、多余電量上網且在配電網系統(tǒng)平衡調節(jié)為特征的光伏發(fā)電設施。它能夠就近逐步解決用戶的用電問題，通過并網送去實現(xiàn)供電差額的補償與外送。光伏電源處于用戶側，發(fā)電供給當地政府負荷，可以有效減少對電網供電的依賴，減少線路損耗。通過借助建筑物表面，將光伏蓄電池作為建筑材料，從而有效地增加光伏電站的占地面積。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模較小，可以根據實際要求進行建設，建設區(qū)域選擇性較大，在未來能源綜合利用發(fā)展中有很大的發(fā)展空間。

并網柜主要由刀閘、斷路器及有關的控制元件組成，由于其連接發(fā)電機系統(tǒng)和電網系統(tǒng)，安裝有完備的并網保護裝置，起到發(fā)電機并網作用，而被稱為“并網柜"。光伏并網柜作為光伏電站的總出口存在于光伏系統(tǒng)中，是連接光伏電站和電網的配電裝置，可以保護、計量光伏發(fā)電的總量，方便故障檢修管理，提高發(fā)電系統(tǒng)的安全性和經濟效益。具備檢失壓分閘、檢有壓合閘、過流保護、過電壓保護、孤島保護、防逆流保護、諧波治理、無功補償等多項保護功能，同時具備顯示光伏發(fā)電系統(tǒng)運行參數和狀態(tài)指示，被廣泛運用于光伏發(fā)電系統(tǒng)，與光伏并網逆變器配套使用可組成一套完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)解決方案。

2、光伏并網柜綜合監(jiān)測解決方案

光伏并網柜在運行中，會出現(xiàn)電網側電壓、頻率等方面的波動對本站造成沖擊、負荷過高等現(xiàn)象，不僅會對電網設備造成損壞還會威脅到維護人員的生命安全。諧波問題是光伏發(fā)電的最主要問題，光伏發(fā)電使用交、直流逆變器，由于逆變器是通過半導體功率開關的開通和關斷作用，把直流電轉變成交流電，在此環(huán)節(jié)會產生諧波問題。另外由于光伏項目的不確定性，造成輸出功率的隨機波動，導致電網頻率偏差、電壓波動與閃變等。

針對上述情況，本解決方案利用防孤島保護裝置采集并網電壓、頻率及電網進線電流等信號，當發(fā)生孤島現(xiàn)象時，快速切除并網點，使本站與電網側快速脫離。同時配置電能質量在線監(jiān)測裝置，對電壓諧波、電壓波動與閃變、頻率偏差、電壓不平衡度、電壓暫降/暫升/短時中斷等進行實時監(jiān)測。通過這兩種設備在光伏并網柜中的使用，為電網的可靠運行提供保障。本解決方案設備配置方案如表一。

表一配置方案

3、產品簡介

3.1 AM5SE-IS微機保護裝置

AM5SE-IS防孤島保護裝置主要適用于35kV、10kV及低壓380V光伏發(fā)電、燃氣發(fā)電等新能源并網供電系統(tǒng)。當發(fā)生孤島現(xiàn)象時，可以快速切除并網點，使本站與電網側快速脫離，保證整個電站和相關維護人員的生命安全。

技術參數

主要功能

外形及開孔尺寸

外形尺寸開孔尺寸

安裝方法

裝置采用面板嵌入式安裝，首先在屏體面板上按開孔尺寸開孔，如圖1。再將裝置按圖2所示放入開孔中，直到裝置面板靠住機柜的面板。將支架放置于機柜面板的內部（上下各有一個支架），如圖3，旋轉4個固定螺絲，使裝置牢固固定在機柜面板上，最后蓋上4個翻蓋即可。（翻蓋上方有小缺口，拆卸時需用一字螺絲刀插入小缺口將翻蓋取下。）

3.2 APView500電能質量在線監(jiān)測裝置

APView500電能質量在線監(jiān)測裝置集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測、電壓不平衡度監(jiān)測、事件記錄、測量控制等功能為一體，能夠滿足通過0.4-35kV電壓等級并網的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)要求，廣泛適用于工業(yè)廠房、商業(yè)屋頂、物流基地、機場交通、高速服務區(qū)等行業(yè)的分布式光伏并網點電能質量監(jiān)測。

技術參數