安科瑞 徐浩竣
江苏安科瑞电器制造有限公司
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一、引言
随着全球对可再生能源的关注度不断提高，光伏发电技术已成为一种重要的能源来源。为了提高光伏发电的效率和可靠性，分布式光伏监控系统的应用开发显得尤为重要。本文将探讨分布式光伏监控系统的应用和开发。
二、分布式光伏监控系统概述
分布式光伏监控系统是一种基于互联网和物联网技术的远程监控系统，能够对光伏发电设备进行实时监控、数据采集、分析和处理。该系统利用传感器、网络通信和数据处理等技术，实现光伏设备的状态监测、故障预警和远程控制等功能。
三、分布式光伏监控系统的应用
实时监控：分布式光伏监控系统能够实时监控光伏设备的运行状态，包括电压、电流、功率等参数，方便管理人员及时了解设备的工作状况，确保设备的稳定运行。
故障预警：通过实时数据监测和分析，系统能够及时发现设备可能出现的故障，并向管理人员发送预警信息，从而避免设备在紧急情况下出现故障，提高设备的可靠性和安全性。
远程控制：管理人员可以通过互联网对光伏设备进行远程控制，例如开关设备、调整设备运行参数等，提高管理效率和管理范围。
数据管理：分布式光伏监控系统能够存储和处理大量设备运行数据，方便管理人员进行数据分析和优化，提高光伏设备的发电效率和运行性能。
四、分布式光伏监控系统的开发
技术选型：根据实际需求和场景特点，选择合适的技术和设备，例如传感器、通信协议、数据存储和处理等。
系统设计：根据实际需求和业务逻辑，设计系统的架构、功能和界面等，确保系统的可扩展性和易用性。
数据库设计：设计合适的数据存储和处理方案，确保数据的实时性、准确性和完整性。
软件开发：根据系统设计和数据库设计，开发相应的软件系统，实现分布式光伏监控系统的各项功能。
系统测试：对开发完成的系统进行全面的测试，包括功能测试、性能测试和安全测试等，确保系统的稳定性和可靠性。
上线部署：将系统部署到实际环境中，并进行持续的维护和优化，确保系统的稳定运行。
五、安科瑞光伏电站电力监控装置及解决方案
5.1 交流220V并网
交流220V并网的光伏发电系统多用于居民屋顶光伏发电，装机功率在8kW左右。户用光伏电站今年发展非常迅猛，根据国家能源局网站提供的数据，截至2021年6月底，全国累计纳入2021年国家财政补贴规模户用光伏项目装机容量为586.14万千瓦，这相当于6个月在居民屋顶建造了四分之一个三峡水电站。
部分小型光伏电站为自发自用，余电不上网模式，这种类型的光伏电站需要安装防逆流保护装置，避免往电网输送电能。光伏电站规模较小，而且比较分散，对于光伏电站的管理者来说，通过云平台来管理此类光伏电站非常有必要，安科瑞在这类光伏电站提供的解决方案包括以下方面：
5.2 交流380V并网
根据国家电网Q/GDW1480-2015《分布式电源接入电网技术规定》，8kW~400kW可380V并网，这类分布式光伏多为工商业企业屋顶光伏，自发自用，余电上网。分布式光伏接入配电网前，应明确计量点，计量点设置除应考虑产权分界点外，还应考虑分布式电源出口与用户自用电线路处。每个计量点均应装设双向电能计量装置，其设备配置和技术要求符合DL/T 448的相关规定，以及相关标准、规程要求。电能表采用智能电能表，技术性能应满足国家电网公司关于智能电能表的相关标准。用于结算和考核的分布式电源计量装置，应安装采集设备，接入用电信息采集系统，实现用电信息的远程自动采集。
光伏阵列接入组串式光伏逆变器，或者通过汇流箱接入逆变器，然后接入企业380V电网，实现自发自用，余电上网。在380V并网点前需要安装计量电表用于计量光伏发电量，同时在企业电网和公共电网连接处也需要安装双向计量电表，用于计量企业上网电量，数据均应上传供电部门用电信息采集系统，用于光伏发电补贴和上网电量结算。
部分光伏电站并网点需要监测并网点电能质量，包括电源频率、电源电压的大小、电压不平衡、电压骤升/骤降/中断、快速电压变化、谐波/间谐波THD、闪变等，需要安装单独的电能质量监测装置。部分光伏电站为自发自用，余电不上网模式，这种类型的光伏电站需要安装防逆流保护装置，避免往电网输送电能。
这种并网模式单体光伏电站规模适中，可通过云平台采用光伏发电数据和储能系统运行数据，安科瑞在这类光伏电站提供的解决方案包括以下方面：
5.3 10kV或35kV并网
根据《国家能源局关于2019年风电、光伏发电项目建设有关事项通知》（国发新能〔2019〕49号），对于需要国家补贴的新建工商业分布式光伏发电项目，需要满足单点并网装机容量小于6兆瓦且为非户用的要求，支持在符合电网运行安全技术要求的前提下，通过内部多点接入配电系统。
此类分布式光伏装机容量一般比较大，需要通过升压变压器升压后接入电网。由于装机容量较大，可能对公共电网造成比较大的干扰，因此供电部门对于此规模的分布式光伏电站稳控系统、电能质量以及和调度的通信要求都比较高。
光伏电站并网点需要监测并网点电能质量，包括电源频率、电源电压的大小、电压不平衡、电压骤升/骤降/中断、快速电压变化、谐波/间谐波THD、闪变等，需要安装单独的电能质量监测装置。
上图为一个1MW分布式光伏电站的示意图，光伏阵列接入光伏汇流箱，经过直流柜汇流后接入集中式逆变器(直流柜根据情况可不设置)，经过升压变压器升压至10kV或35kV后并入中压电网。由于光伏电站装机容量比较大，涉及到的保护和测控设备比较多，主要如下表：
六、结论
分布式光伏监控系统的应用开发对于提高光伏发电的效率和可靠性具有重要意义。通过实时监控、故障预警、远程控制和数据管理等功能，该系统能够有效地提高光伏设备的运行性能和管理效率。在未来的发展中，随着技术的不断进步和需求的不断变化，分布式光伏监控系统将面临更多的挑战和机遇。我们需要不断探索和创新，以实现分布式光伏监控系统的更广泛应用和发展。
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