安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)在上海汽車變速器有限公司8.3MWp分布式光伏發(fā)電項目中的應用

    1、項目概述

    上海汽車變速器有限公司屋頂光伏發(fā)電項目(以下簡稱“本項目”),位于上海市嘉定區(qū),裝機容量為8.3MW,采用自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式。本項目現(xiàn)役35kV用戶站1座,站內(nèi)2臺35kV主變,容量均為20MVA。本次光伏設(shè)計2個并網(wǎng)點,新建一座10kV開關(guān)站,光伏組件逆變?yōu)?.8kV交流電壓,經(jīng)升壓后2個并網(wǎng)點以10kV電壓等級分別接入35kV用戶站的10kVⅠ段母線、Ⅱ段母線,并網(wǎng)點容量分別為3.6MW、2.976MW。

    本項目采集光伏站內(nèi)的電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)、有功電度、無功電度及斷路器狀態(tài)等信息,通過數(shù)據(jù)通信終端采用無線公網(wǎng)作為傳輸通道接入地調(diào)系統(tǒng)。


    2、分布式光伏設(shè)計

    本項目電量消納方式采用“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”,光伏單晶硅組件采用平鋪設(shè)計,共使用14382塊組件組成527個組串,每個組串包含15~28塊數(shù)量不等的組件。

    項目新建5臺箱變,共有2.5MVA變壓器2臺,1.6MVA變壓器2臺,0.8MVA變壓器1臺,箱變分別接4、5、7、2、6臺逆變器,每臺光伏逆變器接9~27路數(shù)量不等的組串。其中#2、#3箱變匯總接入10kV開關(guān)站內(nèi)#1匯集進線柜,通過#1光伏并網(wǎng)柜接入35kV變電站10kVⅠ段母線#1光伏接入柜,#1并網(wǎng)點容量為3.6MW;#1、#4、#5箱變分別接入10kV開關(guān)站內(nèi)#2、#3、#4匯集進線柜,通過#2光伏并網(wǎng)柜接入35kV變電站10kVⅡ段母線#2光伏接入柜,#2并網(wǎng)點容量為2.976MW。

    圖片1

    光伏接入系統(tǒng)示意圖

    圖片2

    光伏組件布置圖


    3、技術(shù)方案

    本項目部署了一套Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng),搭配一套光功率預測系統(tǒng),用于預測光伏發(fā)電量、響應調(diào)度調(diào)控。

    光伏電站中5臺箱變之間通過光纖環(huán)網(wǎng),保證數(shù)據(jù)長距離的穩(wěn)定傳輸,通過通信管理機及網(wǎng)絡(luò)交換機實時采集微機保護裝置、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、計量、遠動系統(tǒng)等二次設(shè)備數(shù)據(jù),實現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)全面監(jiān)控與自動化管理;同時,配置對時裝置、遠動裝置滿足系統(tǒng)與上級調(diào)度的需求,配置一套一體化電源系統(tǒng),為二次設(shè)備及監(jiān)控主機等重要設(shè)備運行提供穩(wěn)定可靠的電源,實現(xiàn)整個光伏系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。


    3.1 安全自動裝置

    1)故障解列裝置
    裝置能夠監(jiān)測電網(wǎng)的實時狀態(tài),一旦檢測到異常或故障信號,如短路、過載等,它會立即啟動,*切斷故障區(qū)域與非故障區(qū)域之間的電氣連接。既能防止故障設(shè)備對電網(wǎng)造成進一步損害,也確保其他單元的正常運行,**用戶的電力需求。

    2)防孤島裝置
    在電網(wǎng)失電的情況下,分布式電源未能夠及時與電網(wǎng)斷開連接,會形成孤島狀態(tài),這種狀態(tài)可能造成分布式電源不可控、電網(wǎng)恢復時電壓和頻率不匹配等問題,也可能導致電力工作人員在不知情的情況下進行危險操作。防孤島裝置通過實時監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài),一旦檢測到電網(wǎng)斷電,能夠在規(guī)定的時間內(nèi)*切斷分布式電源與電網(wǎng)的連接,從而**電網(wǎng)的安全運行和維修人員的人身安全。

    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)進行精確測量和記錄,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 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備

    1)縱向加密裝置
    縱向加密裝置通過采用**的加密技術(shù),來確保信息在傳輸過程中的機密性和完整性。裝置通過將數(shù)據(jù)進行加密處理,使得即使信息在傳輸過程中被截獲,未經(jīng)授權(quán)的第三方也無法解讀其中的內(nèi)容。

    2)正反向隔離裝置
    正反向隔離裝置通過物理或邏輯手段將不同安全等級的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域隔離開來,有效防止了網(wǎng)絡(luò)間的直接通信,從而避免了潛在的信息泄露和攻擊。同時,裝置支持在兩個隔離的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域之間進行單向的、安全的數(shù)據(jù)交換,在數(shù)據(jù)傳遞過程中會對數(shù)據(jù)進行簽名驗證、內(nèi)容過濾、有效性檢查等處理,以抵御病毒、黑客等惡意攻擊,確保數(shù)據(jù)的合法性和安全性。


    3.3 光功率預測系統(tǒng)

    光功率預測系統(tǒng)通過分析歷史天氣數(shù)據(jù)、實時氣象條件以及太陽能資源的動態(tài)變化,對太陽能光伏發(fā)電站的輸出功率進行精確預測,從而幫助電力調(diào)度部門合理安排發(fā)電計劃,優(yōu)化電網(wǎng)運行,減少因太陽能發(fā)電波動性帶來的電網(wǎng)不穩(wěn)定風險,提高光伏發(fā)電的并網(wǎng)效率和經(jīng)濟效益。


    4、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    本項目集成了一套**的分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-1000DP與光功率預測軟件,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分層分布式,分成站控層、通信層和設(shè)備層。

    站控層負責對整個系統(tǒng)進行集中管理和控制。操作員可以實時監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài),進行數(shù)據(jù)分析與處理,從而實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的智能調(diào)度與優(yōu)化。

    通信層負責信息傳遞與數(shù)據(jù)交互,確保各個設(shè)備和系統(tǒng)組件之間能夠無縫連接和協(xié)同工作,此外,通信層還可以支持多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),適應不同規(guī)模和需求的應用場景,保證系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。

    設(shè)備層涵蓋了各種傳感器、執(zhí)行器和控制器等硬件設(shè)備。這些設(shè)備負責采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并執(zhí)行控制指令,是實現(xiàn)自動化操作的**。

    圖片3

    系統(tǒng)拓撲圖

    項目配置設(shè)備清單如下表所示:

    微信截圖_20241128145653

    微信截圖_20241128145754


    5、現(xiàn)場圖片

    微信截圖_20241128144758


    6、系統(tǒng)功能

    6.1 實時監(jiān)測

    系統(tǒng)主接線圖為光伏電站內(nèi)新建的10kV開閉所一次系統(tǒng)圖,人機界面可以實時顯示采集到的各類數(shù)據(jù),包括開關(guān)柜的電壓、電流和功率等關(guān)鍵參數(shù),以及開關(guān)柜內(nèi)斷路器、手車的分合狀態(tài)等。

    圖片4


    6.2 光字牌

    光字牌可以顯示電力系統(tǒng)中設(shè)備的運行狀態(tài)和系統(tǒng)的重要信息,為運行人員提供清晰的狀態(tài)指示和警示信號,包括二次設(shè)備的異常、跳閘信號,開關(guān)柜斷路器的分合位、手車位置、接地刀閘等信號。

    圖片5


    6.3 電能質(zhì)量監(jiān)測

    電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置采集#1、2#光伏并網(wǎng)接入點的電能質(zhì)量信息,可以對整個供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進行持續(xù)監(jiān)測。系統(tǒng)界面實時顯示裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度百分比和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度百分比和正序/負序/零序電流值,幫助管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況,以便及時發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

    圖片6


    6.4 光伏發(fā)電功率預測

    系統(tǒng)統(tǒng)通過傳感器、監(jiān)測設(shè)備采集光伏電站的實時數(shù)據(jù),包括光照強度、溫度、風速等氣象信息,結(jié)合歷史發(fā)電數(shù)據(jù),利用**的算法和模型對光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率進行短時和**短時預測,并通過曲線展示。

    圖片7


    7、結(jié)語

    在屋頂光伏發(fā)電項目中,分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)能源資源的有效整合。系統(tǒng)通過對分散的光伏發(fā)電設(shè)備進行實時監(jiān)控,能夠收集和分析各個發(fā)電單元的運行數(shù)據(jù),本項目不僅涉及光伏發(fā)電的監(jiān)控管理,還要進行無線上傳,為確保數(shù)據(jù)的安全性,項目特別配備了縱向加密和正反向隔離等防護裝置,以防止?jié)撛诘木W(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露。同時,配套的光功率預測軟件采用了**的數(shù)據(jù)分析技術(shù),能夠?qū)崟r掌握光照變化、設(shè)備狀態(tài)及發(fā)電效率,從而生成精準的光功率預測信息,幫助用戶較科學地規(guī)劃光伏發(fā)電與用電策略,實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏。


    安科瑞電子商務(上海)有限公司專注于光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng),智能電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng),大型公建能耗監(jiān)測系統(tǒng),預付費管理系統(tǒng),無線通訊智能電表,環(huán)保用電監(jiān)管平臺等, 歡迎致電 18701808662

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