屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的設計與應用

時間：2024-12-12作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：23

【摘要】為了緩解城市用電緊張袁降低人們的用電成本，可以在工業(yè)園區(qū)、辦公樓屋頂?shù)葓鏊鶓梦蓓敺植际焦夥l(fā)電技術(shù)進行就近轉(zhuǎn)換、并網(wǎng)發(fā)電袁充分利用建筑物屋頂?shù)奶栙Y源。概述屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)，分析屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組成，探討屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應用優(yōu)勢和應用方式，并以某項目為例研究屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的實際應用，以期為屋頂光伏發(fā)電項目提供參考。

【關(guān)鍵詞】屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)；太陽能源；光伏組件；并網(wǎng)

引言

太陽能光伏發(fā)電主要有兩種，分別是集中式光伏發(fā)電和分布式光伏發(fā)電。集中式光伏發(fā)資大，占地面積廣，容量大，但是系統(tǒng)復雜性高，受到一定的地域限制；分布式光伏發(fā)資小，占地面積小，容量小，但是系統(tǒng)在安裝和維護方面都比較簡便，沒有地域限制，一般將光伏組件放置在屋頂上即可發(fā)電。

1屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)

屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)是一種新型發(fā)電技術(shù)，系統(tǒng)安裝在屋頂，通過光伏組件，將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，從而實現(xiàn)發(fā)電[2]。我國的火力發(fā)電和水力發(fā)電都存在較大的能源損耗，并且在節(jié)能減排方面也存在一定的不足，而屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)是一種無地域局限性、智能化的發(fā)電技術(shù)，而且在節(jié)能減排方面優(yōu)勢**，是現(xiàn)階段利用清潔能源效率高的技術(shù)之一。屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)主要借助光伏組件進行太陽能-電能的轉(zhuǎn)換，與供電配網(wǎng)連接后就能夠就近供電。屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)在節(jié)能減排方面的優(yōu)勢明顯大于火力發(fā)電，并且在輸送電能的過程中損耗非常低，對于一些用電量較大的地區(qū)，應用屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)能夠有效解決電能緊缺的問題。

2屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組成

屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要有離網(wǎng)和并網(wǎng)兩大類。離網(wǎng)光伏發(fā)電主要通過蓄電池進行充能，其組件構(gòu)成很簡單，只需光伏發(fā)電陣列、電力電子交換器和蓄電池就可以組裝一個離網(wǎng)光伏發(fā)電組件。其中，蓄電池的應用非常靈活，在蓄電完成后，蓄電池可以在各種用電設施中應用。

2.1光太伏陽發(fā)電能光陣

列伏發(fā)電陣列是一種將多塊光伏模組進行連接的大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用光生伏*效應，進行太陽能-直流電能的轉(zhuǎn)換[3]。陣列是指多塊光伏

組件的組合，單塊光伏組件轉(zhuǎn)換的電能不能滿足一般用電需求，因此需將多塊光伏組件組合在一起，使形成了陣列。

2.2電力電子交換器

通過光伏發(fā)電陣列吸收太陽能并轉(zhuǎn)化為電能后，需要對其進行電壓的轉(zhuǎn)換，使其滿足電能輸配網(wǎng)絡的要求，電力電子交換器在屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中主要負責電壓轉(zhuǎn)換工作，常用設備有整流器和逆變器等。

2.3儲能元件

在屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中，儲能元件是非常關(guān)鍵的組件之一。該組件在交流電路中進行能源轉(zhuǎn)化時不會產(chǎn)生能量消耗。在電路中安裝儲能元件，能夠使能源轉(zhuǎn)化較加平穩(wěn)，提升能量的穩(wěn)定性。在屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應用過程中，儲能元件的應用非常重要，在系統(tǒng)中安裝合理的儲能元件，能夠與電力電子交換器一起發(fā)揮協(xié)同效應，大幅提升能源利用率，將太陽能*效率轉(zhuǎn)化為電能，減少轉(zhuǎn)化過程中的能源消耗，產(chǎn)出更多的清潔能源，從而滿足附近用戶的用電需求。

2.4智能化控制系統(tǒng)

屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的實現(xiàn)主要依靠智能化控制系統(tǒng)實現(xiàn)。在同一場所中的不同位置、不同角度，收集的太陽能量是不同的，即便是生產(chǎn)批次相同的儲能元件和電力電子交換器，在功率方面也存在一定的差異[4]。智能化控制系統(tǒng)主要用于功率控制，可以確保容量存在差異的光伏發(fā)電單元進行相同比率電能的輸出。現(xiàn)階段，我國屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)中的智能化控制系統(tǒng)主要是借助本地通信網(wǎng)絡對整個光伏發(fā)電系統(tǒng)中多個發(fā)電單元的功率進行自動化調(diào)整，使多個發(fā)電單元的功率能夠穩(wěn)定在一定的輸出比率，從而提升輸出電壓的穩(wěn)定性。由于屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)一般與供電配網(wǎng)連接，如果系統(tǒng)的輸出電壓缺乏穩(wěn)定性，可能會影響整個配電網(wǎng)絡的電壓，使用戶的正常用電受到影響。所以，為了防止出現(xiàn)電壓波動故障，需要在屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中安裝智能化控制系統(tǒng)。

3屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應用優(yōu)勢和應用方式

現(xiàn)階段，我國已有“光電建筑一體化”“*家金太陽”等有關(guān)光伏發(fā)電的扶持項目，這在一定程度上促進了我國分布式光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，使人們逐漸開始使用具有高環(huán)保性的清潔能源。

3.1屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應用優(yōu)勢

屋頂分布式光伏發(fā)電設備的安裝位置與用戶的距離較近，還能降低大用電量區(qū)域重新建設供電配網(wǎng)、增設線路的成本。*后，城市的用電需求主要集中在夏季，而夏季太陽能源充足，電能轉(zhuǎn)化量大，屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)正好滿足了夏季這一用電高峰期的需求，能大幅降低用戶的用電成本。即便是在冬季、陰雨天、夜晚等太陽能源吸收較少的情況下，用戶依然可以使用現(xiàn)有供電配網(wǎng)提供的電能，用電的穩(wěn)定性和安全性得到提高。另外，屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)能夠有效減少傳統(tǒng)發(fā)電方式造成的能源消耗和污染排放，緩解城市用電緊張問題。

3.2屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應用方式

3.2.1光伏發(fā)電設備取代屋頂材料

光伏發(fā)電設備大多安裝在建筑物屋頂或外墻表面上，這可以在一定程度上節(jié)約屋頂材料。直接用光伏發(fā)電設備替代屋頂材料，不僅能提升光伏發(fā)電的效率和穩(wěn)定性，還能降低建筑成本。一般來說，屋頂?shù)墓夥l(fā)電效率高，而外墻表面可能會受到角度等因素影響，使其在太陽能收集量方面存在一定的不穩(wěn)定性[5]。同時，光伏發(fā)電設備安裝在屋頂，還能有效地避免風力因素的影響，節(jié)約制作、安裝支架的成本，并起到保溫隔熱的作用。

3.2.2光伏發(fā)電設備替代建筑物外墻材料

在光我伏國發(fā)城市電設備建設替中，代隨建著筑建物外筑墻行材料業(yè)的不斷發(fā)展，建筑材料較新迭代，出現(xiàn)了很多新型的建筑物外墻材料，如玻璃幕墻、墻磚、保溫材料等，建筑物外墻材料已經(jīng)成為建筑行業(yè)中的材料之一。但是在較新建筑物外墻材料的過程中，考慮材料的實用性、環(huán)保性和安全性等性能。例如，玻璃幕墻雖然能夠增加建筑物內(nèi)的光照，但是*對附近居民造成光污染。而光伏發(fā)電設備不僅能夠吸收、利用太陽能源，還能夠在夏季抵擋太陽光直射，降低室內(nèi)溫度，減少空調(diào)的使用，從而節(jié)約電能，避免污染。同時，光伏發(fā)電設備接入供電配網(wǎng)后，可以直接向附近的用戶和公共基礎設施供電，如建筑物周圍的發(fā)光二*管（lightemittingdiode,LED）屏幕、路燈、公交站牌等，提升人們的生活質(zhì)量。

4屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)應用實例

4.1工程概況

某項目為某市盤南工業(yè)園區(qū)、周邊*府辦公樓及居民樓的屋頂分布式光伏發(fā)電項目，整個項目范圍約22萬m2，安裝的分布式光伏發(fā)電組件單面裝機容量為550Wp，組件尺寸為2278mm伊1134mm，整體裝機容量約為46MWp。光伏發(fā)電組件安裝在樓頂部位，安裝方式為固定式安裝，安裝傾斜角為20毅。

4.2方案設計

本工程一期計劃裝機容量為30MWp，根據(jù)各類型屋頂布置實際情況以220V和380V的電壓并網(wǎng)，就近接入每棟樓房原配電房或T接入屋前的電能表。

4.2.1*關(guān)堯醫(yī)院堯?qū)W校接入系統(tǒng)

*關(guān)、醫(yī)院、學校位于城鎮(zhèn)*心位置，配電網(wǎng)資源較豐富。由于該項目分布式光伏裝機規(guī)模較小，分布式電源接入對配網(wǎng)影響較小，可采用380/220V電壓就近接入附近臺區(qū)或線路。

*關(guān)、醫(yī)院、學校采用“自發(fā)自用余電上網(wǎng)”方式運行。在實施過程中應該核實用戶與電網(wǎng)公司售電關(guān)口計量表位置，分布式光伏接入位置應在售電關(guān)口計量表之后，同時將原計量表更換為雙向計量表，計量表精度與原計量表相同。

4.2.2工商業(yè)接入系統(tǒng)

某工商業(yè)建筑的屋頂光伏直流側(cè)裝機容量為3.0MWp，考慮1.2的容配比，交流側(cè)容量為2.5MW，采用4臺光伏柜接入廠區(qū)380V低壓配電段。

工商業(yè)用戶采用“自發(fā)自用余電上網(wǎng)”方式運行，在實施過程中應該核實用戶與電網(wǎng)公司售電關(guān)口計量表位置，分布式光伏接入位置應在售電關(guān)口計量表之后，同時將原計量表更換為雙向計量表，計量表精度與原計量表相同。

4.2.3居民戶用接入系統(tǒng)

居民戶用屋頂分布式光伏建設規(guī)模較大，且部分地區(qū)配電網(wǎng)資源較為薄弱，需要對分布式光伏系統(tǒng)承載能力進行評估。

居民戶用項目采用“全額上網(wǎng)”方式運行。在實施過程中應該核實用戶與電網(wǎng)公司售電關(guān)口計量表位置，分布式光伏接入位置應在售電關(guān)口計量表之前。

4.3光伏主件選型

光伏電站太陽能電池應選用技術(shù)成熟、轉(zhuǎn)換效率較高、已規(guī)模化生產(chǎn)且在國內(nèi)有工程應用實例的組件作為光電轉(zhuǎn)換的**器件。綜合考慮電池組件的價格、發(fā)電量、占地面積等特點及本工程的具體情況，本項目采用單晶硅單面容量為550Wp組件。

4.4容量配置及發(fā)電情況

本項目采用8耀100kW的逆變器，各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)根據(jù)分散程度選用合適的逆變器型號和臺數(shù)，逆變器總?cè)萘繛?7.95MW。本項目配置容配比在1.16耀1.30，綜合容配比約為1.23。經(jīng)計算，本項目直流側(cè)裝機容量為46MWp。在運行期25年內(nèi)，首年利用小時數(shù)為1105.40h，年平均發(fā)電量為4392.05萬kW·h，年平均利用小時數(shù)為1030.96h。

5Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

5.1平臺概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求，總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的*進經(jīng)驗，專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電站的接入，*進行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電站運行狀態(tài)及健康狀況，是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，促進可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負荷波動；有效實現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層：設備層、網(wǎng)絡通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

5.2平臺適用場合

系統(tǒng)可應用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

5.3系統(tǒng)架構(gòu)

本平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設計，即站控層、網(wǎng)絡層和設備層，詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下：



6充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案

6.1實時監(jiān)測

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機界面友好，應能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測光伏、風電、儲能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中，各子系統(tǒng)回路電參量主要有：相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數(shù)主要有：開關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風電、儲能、充電站及總體負荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據(jù)不同的需求，也可將充電，儲能及光伏系統(tǒng)信息進行顯示。




子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。

6.1.1光伏界面





圖2光伏系統(tǒng)界面

本界面用來展示對光伏系統(tǒng)信息，主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、輻照度/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

6.1.2儲能界面



圖3儲能系統(tǒng)界面

本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。



圖4儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設置界面

本界面主要用來展示對PCS的參數(shù)進行設置，包括開關(guān)機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。



圖5儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設置界面

本界面用來展示對BMS的參數(shù)進行設置，主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。



圖6儲能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。



圖7儲能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、溫度值等。同時針對交流側(cè)的異常信息進行告警。



圖8儲能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側(cè)的異常信息進行告警。



圖9儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

本界面用來展示對PCS狀態(tài)信息，主要包括通訊狀態(tài)、運行狀態(tài)、STS運行狀態(tài)及STS故障告警等。



圖10儲能電池狀態(tài)界面

本界面用來展示對BMS狀態(tài)信息，主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等，同時展示當前儲能電池的SOC信息。



圖11儲能電池簇運行數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對電池簇信息，主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。

6.1.3風電界面



圖12風電系統(tǒng)界面

本界面用來展示對風電系統(tǒng)信息，主要包括逆變控制一體機直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、風速/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

6.1.4充電站界面



圖13充電站界面

本界面用來展示對充電站系統(tǒng)信息，主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用，變化曲線、各個充電站的運行數(shù)據(jù)等。

6.1.5視頻監(jiān)控界面



圖14微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面

本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面，且通過不同的配置，實現(xiàn)預覽、回放、管理與控制等。

6.1.6發(fā)電預測

系統(tǒng)應可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、未來天氣預測數(shù)據(jù)，對分布式發(fā)電進行短期、**短期發(fā)電功率預測，并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預測可進行人工輸入或者自動生成發(fā)電計劃，便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。



圖15光伏預測界面

6.1.7策略配置

系統(tǒng)應可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲能系統(tǒng)容量、負荷需求及分時電價信息，進行系統(tǒng)運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、防逆流、有序充電、動態(tài)擴容等。

具體策略根據(jù)項目實際情況（如儲能柜數(shù)量、負載功率、光伏系統(tǒng)能力等）進行接口適配和策略調(diào)整，同時支持定制化需求。





圖16策略配置界面

6.1.8運行報表

應能查詢各子系統(tǒng)、回路或設備*時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、尖峰平谷時段電量等。



圖17運行報表

6.1.9實時報警

應具有實時報警功能，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動和關(guān)閉等遙信變位，及設備內(nèi)部的保護動作或事故跳閘時應能發(fā)出告警，應能實時顯示告警事件或跳閘事件，包括保護事件名稱、保護動作時刻；并應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guān)人員。



圖18實時告警

6.1.10歷史事件查詢

應能夠?qū)b信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電芯溫度（鋰離子電池）、壓力（液流電池）、光照、風速、氣壓越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。



圖19歷史事件查詢

6.1.11電能質(zhì)量監(jiān)測

應可以對整個微電網(wǎng)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，使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。

1）在供電系統(tǒng)主界面上應能實時顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測點的監(jiān)測裝置通信狀態(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*和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值；

2）諧波分析功能：系統(tǒng)應能實時顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率；應能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電流含有率；

3）電壓波動與閃變：系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值；應能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線；應能顯示電壓偏差與頻率偏差；

4）功率與電能計量：系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率；應能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素；應能提供有功負荷曲線，包括日有功負荷曲線（折線型）和年有功負荷曲線（折線型）；

5）電壓暫態(tài)監(jiān)測：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發(fā)生時，系統(tǒng)應能產(chǎn)生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guān)人員；系統(tǒng)應能查看相應暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6）電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計：系統(tǒng)應能顯示1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。

7）事件記錄查看功能：事件記錄應包含事件名稱、狀態(tài)（動作或返回）、波形號、越限值、故障持續(xù)時間、事件發(fā)生的時間。



圖20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

6.1.12遙控功能

應可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備進行遠程遙控操作。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序，可以及時執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應的操作命令。





圖21遙控功能

6.1.13曲線查詢

應可在曲線查詢界面，可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。



圖22曲線查詢

6.1.14統(tǒng)計報表

具備定時抄表匯計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的發(fā)電、用電、充放電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進行統(tǒng)計分析；對系統(tǒng)運行的節(jié)能、收益等分析；具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時間、年停電次數(shù)等分析；具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點進行電能質(zhì)量分析。



圖23統(tǒng)計報表

6.1.15網(wǎng)絡拓撲圖

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)；可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。



圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲界面

本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲，包括系統(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。

6.1.16通信管理

可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備通信情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序，然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口，快速查看某設備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。



圖25通信管理

6.1.17用戶權(quán)限管理

應具備設置用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控操作，運行參數(shù)修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全。



圖26用戶權(quán)限

6.1.18故障錄波

應可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動準確地記錄故障前、后過程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過對這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條，每條錄波可觸發(fā)6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個周波、故障后4個周波波形，總錄波時間共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關(guān)量波形。



圖27故障錄波

6.1.19事故追憶

可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數(shù)據(jù)，包括開關(guān)位置、保護動作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎。

用戶可自定義事故追憶的啟動事件，當每個事件發(fā)生時，存儲事故前10個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關(guān)點數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶隨意修改。

6.2硬件及其配套產(chǎn)品









7結(jié)語

太陽能是現(xiàn)階段以及未來為理想的清潔能源，光伏發(fā)電具有非常高的環(huán)保，非常適合進行推廣應用。屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)是近年出現(xiàn)的一種新電技術(shù)，具有較高的經(jīng)濟性和環(huán)保性，相關(guān)人員要深入研究這項技術(shù)，加大研發(fā)力度，促進我國電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展。





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