一、背景

隨著分布式光伏裝機(jī)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，部分地區(qū)因電網(wǎng)容量限制被劃為“紅區(qū)”。國(guó)家能源局《分布式光伏發(fā)電開(kāi)發(fā)建設(shè)管理辦法》明確規(guī)定，6MW及以上項(xiàng)目需全部自發(fā)自用，6MW以下項(xiàng)目則需采用“自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)”模式，部分地區(qū)甚至對(duì)小型光伏也提出嚴(yán)苛的防逆流要求。當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為單向并網(wǎng)形式時(shí)，必須安裝逆向功率保護(hù)裝置，當(dāng)檢測(cè)到逆向電流超過(guò)額定輸出功率的5%時(shí)，光伏系統(tǒng)需在2秒內(nèi)自動(dòng)減少輸出或停止向電網(wǎng)供電。在此背景下，安科瑞推出了ACCU-100協(xié)調(diào)控制器光伏防逆流柔性調(diào)節(jié)控制方案。

二、安科瑞光伏防逆流控制方案

1.方案架構(gòu)

（一）ACCU-100協(xié)調(diào)控制器

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)調(diào)控：ACCU-100協(xié)調(diào)控制器通過(guò)對(duì)市電主進(jìn)線處防逆流信號(hào)的監(jiān)測(cè)，將市電取電指令上傳。該控制器依據(jù)收到的逆流信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)的邏輯分析，并據(jù)此動(dòng)態(tài)調(diào)整逆變器的輸出功率，實(shí)現(xiàn)無(wú)逆流的運(yùn)行模式。例如，當(dāng)檢測(cè)到公共連接點(diǎn)（PCC點(diǎn)）出現(xiàn)逆流趨勢(shì)時(shí)，ACCU-100會(huì)按照預(yù)設(shè)梯度調(diào)節(jié)逆變器出力，采用“監(jiān)測(cè)-調(diào)節(jié)-反饋”閉環(huán)控制，直至逆流完*消除，且支持負(fù)荷突變場(chǎng)景下的快速響應(yīng)，優(yōu)先通過(guò)功率調(diào)節(jié)而非直接跳閘。

通訊管理與策略適配：支持Modbus、IEC60870-5、MQTT等多種通信協(xié)議，與智慧能源管理云平臺(tái)緊密配合，共同構(gòu)建了一個(gè)高效的系統(tǒng)架構(gòu)。能夠?qū)Ψ植际侥茉催M(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)度，并與云端平臺(tái)保持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，從而靈活響應(yīng)云端策略配置。其跨站點(diǎn)和跨區(qū)域的大規(guī)模數(shù)據(jù)接入與處理能力，為各站點(diǎn)提供了智能化的管控與優(yōu)化方案，同時(shí)具備遠(yuǎn)程監(jiān)控和運(yùn)維功能，有效提升了管理效率。

數(shù)據(jù)采集與邊緣計(jì)算：支持多通道實(shí)時(shí)運(yùn)行，兼容各類風(fēng)電、光伏逆變器及儲(chǔ)能設(shè)備，進(jìn)行全天候數(shù)據(jù)采集。具備靈活的報(bào)警設(shè)置、數(shù)據(jù)加密、邏輯控制等邊緣計(jì)算功能，可主動(dòng)上傳報(bào)警信息、進(jìn)行數(shù)據(jù)合并計(jì)算、斷點(diǎn)續(xù)傳等。此外，支持防逆流、削峰填谷、需量控制等多種策略，并可定制，以滿足不同場(chǎng)景需求。

（二）防逆流保護(hù)裝置

安全兜底保障：為確保系統(tǒng)的可靠性，配置防逆流保護(hù)裝置。在控制器出現(xiàn)故障或通訊中斷等異常情況下，能夠迅速切斷或者輪切并網(wǎng)柜斷路器，保障電網(wǎng)安全。比如選用的AM5SE-IS型防逆流保護(hù)裝置，具有逆功率跳閘、逆功率恢復(fù)合閘，以及低功率跳閘和低功率恢復(fù)合閘等功能。當(dāng)柔性調(diào)節(jié)失效時(shí)，若逆功率超過(guò)5%額定值，防逆流保護(hù)裝置會(huì)在2秒內(nèi)切斷并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，逆流消失后自動(dòng)重合閘，較大程度減少發(fā)電損失，且保護(hù)參數(shù)嚴(yán)格遵循GB/T51368-2019等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)整定。

多場(chǎng)景適配：近距離場(chǎng)景（≤200米）可選用AM5SE-IS裝置；遠(yuǎn)距離場(chǎng)景（＞200米）采用AM5SE-PV主從機(jī)方案，支持1主5從配置，解決長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸延遲問(wèn)題。對(duì)于單進(jìn)線單并網(wǎng)點(diǎn)，采用AM5SE-IS直接接入監(jiān)測(cè)點(diǎn)；單進(jìn)線多并網(wǎng)點(diǎn)，主從機(jī)方案（AM5SE-PVM主機(jī)+AM5SE-PVS從機(jī)）支持最多5路從機(jī)擴(kuò)展；多進(jìn)線復(fù)雜場(chǎng)景，AM5SE-PVM主機(jī)與AM5SE-PVS2從機(jī)組合，滿足多電源協(xié)同控制需求。

三、控制策略

（一）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)策略

通過(guò)在市電進(jìn)線處安裝防逆流裝置（針對(duì)多進(jìn)線多并網(wǎng)點(diǎn)的，采用主從機(jī)防逆流裝置），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏上網(wǎng)情況，將監(jiān)測(cè)信號(hào)上傳給協(xié)調(diào)控制器。ACCU-100控制器通過(guò)監(jiān)測(cè)防逆流裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)，在滿足允許逆流存在的最長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，逐步調(diào)整光伏逆變器的出力，然后根據(jù)防逆流裝置反饋的逆流數(shù)據(jù)檢測(cè)當(dāng)前進(jìn)線側(cè)的逆流情況，來(lái)判斷是否繼續(xù)進(jìn)行逆變器的出力調(diào)節(jié)，直至檢測(cè)到逆流*全消失。

（二）故障應(yīng)急保護(hù)策略

當(dāng)ACCU-100協(xié)調(diào)控制器宕機(jī)、負(fù)載突變或者通訊中斷，導(dǎo)致未及時(shí)調(diào)節(jié)控制逆變器輸出時(shí)，防逆流裝置的保護(hù)動(dòng)作會(huì)立即啟動(dòng)，斷開(kāi)并網(wǎng)柜斷路器，實(shí)現(xiàn)防逆流目的，避免逆流對(duì)電網(wǎng)造成影響。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，對(duì)光伏防逆流所需設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

1）市電連接點(diǎn)

主要功能：監(jiān)測(cè)市電實(shí)時(shí)交互功率。

相關(guān)設(shè)備：關(guān)口表或防逆流保護(hù)裝置。

         ADW300物聯(lián)網(wǎng)電表                AM5SE-IS防逆流保護(hù)裝置

2）光伏并網(wǎng)柜

主要功能：監(jiān)測(cè)光伏設(shè)備的實(shí)時(shí)功率、通信狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)等。

相關(guān)設(shè)備：光伏并網(wǎng)電表、斷路器狀態(tài)。

設(shè)備關(guān)系：光伏節(jié)點(diǎn)下可能包含多個(gè)光伏單元。

              DTSD1352多功能電表            ARTU100開(kāi)關(guān)量模塊

3）光伏單元

主要功能：執(zhí)行光伏功率調(diào)控命令。

相關(guān)設(shè)備：光伏逆變器、SmartLogger（華為數(shù)據(jù)采集器，可批量控制光伏逆變器）。

四、方案優(yōu)勢(shì)

（一）合規(guī)性保障

完*滿足電網(wǎng)防逆流考核要求，避免因逆流問(wèn)題導(dǎo)致的罰款風(fēng)險(xiǎn)，確保光伏項(xiàng)目符合國(guó)家能源局以及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于光伏防逆流的規(guī)定。

（二）經(jīng)濟(jì)性提升

通過(guò)動(dòng)態(tài)功率調(diào)節(jié)，提升光伏自發(fā)自用率，減少用戶從電網(wǎng)購(gòu)電的成本，提高光伏發(fā)電的利用效率，降低能源浪費(fèi)。

（三）系統(tǒng)可靠性高

主從機(jī)架構(gòu)與雙冗余控制設(shè)計(jì)，適應(yīng)復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境，ACCU-100協(xié)調(diào)控制器與防逆流保護(hù)裝置相互配合，即使在控制器出現(xiàn)故障等異常情況下，也能保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（四）管理智能化

與智慧能源管理云平臺(tái)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全生命周期監(jiān)控，支持遠(yuǎn)程運(yùn)維與策略優(yōu)化，可根據(jù)不同場(chǎng)景和需求靈活調(diào)整控制策略，提升管理效率。

五、應(yīng)用場(chǎng)景

適用于工商業(yè)屋頂光伏、園區(qū)微電網(wǎng)、分布式光伏電站等場(chǎng)景，能夠有效解決這些場(chǎng)景中的光伏防逆流問(wèn)題，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提高能源利用效率。