安科瑞分布式光伏监控系统在上海宝钢阿赛洛激光拼焊有限公司

屋顶光伏发电（二期）项目中应用

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘 要：随着“双碳”目标的提出,开发利用可再生能源已成为必然趋势。新能源发电作为能源利用的一种重要形式,已经受到越来越多的关注。相对于大容量、高电压、远距离输送的集中发电方式,分布式光伏具有容量小、电压低、就地消纳等独特的优势而被广泛应用,近年来呈现跨越式发展趋势,研究分布式光伏接入对配电网的影响,对于提升电网及人身安全具有重要意义。本文以分布式光伏为研究对象,结合工程实例,研究了分布式光伏接入配电网的电气二次配置以及通信管理。

关键词：新能源发电；分布式光伏；电气二次配置；通信管理

概述

上海宝钢阿赛洛激光拼焊有限公司屋顶光伏发电项目（二期）（以下简称“本项目”）是响应“优化能源结构，提供更加清洁、可靠的能源”的号召，投资建设的分布式光伏发电应用示范项目。

本项目位于上海宝钢阿赛洛激光拼焊有限公司厂区内，利用现有厂房屋顶建设分布式光伏发电项目，总建设规模约为712.8kWp。本项目投资方为上海宝钢节能环保技术有限公司，光伏发电组件位于上海市嘉定区安亭镇百安公路1369号，通过用户配电站接入公共电网，属于上海市电力公司嘉定供电公司管理范围。

本文介绍光伏电站接入系统方案的论证，系统继电保护及安全自动装置、系统通信、系统调度自动化方案研究等。

图 项目现场验收图

现有电网情况

现有用户配电站为10kV用户变，站内3台10kV变压器，变压器容量为1250+1250+1600kVA。用户变压器通过10kV“31本4阿赛洛”线接入10kV本特开关站二段母线，再接入110kV百安10kV四段母线。现已投运光伏1200kWp。

现有供电示意图如下：

图 用户配电站现供电示意图

新增分布式光伏设计

本项目光伏组件、支架及相关设备等安装在一二期屋面的低跨区域，邻接已安装一期光伏设备的高跨屋面。一二期产线屋面（低跨）为彩钢瓦结构，屋面板为角驰Ⅲ型结构。整个屋面跨度为55米，长189米，总面积约10000平方米。除去采光带及排气通风等设施，屋面可利用率约75%，而光伏设备的占用面积约5000平方米。

宝钢阿赛洛一二期厂房屋面原设计恒荷载标准值为0.3kN/m2，在本光伏项目中，安装光伏组件和光伏支架增加恒荷载0.13 kN/m2，经计算，屋面檩条及刚架梁柱的部分区域不满足强度及稳定性要求，需要对屋面檩条以及刚架梁柱的局部区域进行加固处理。对于屋面檩条，可通过在下方增加隅撑的方式进行加固；对于梁和柱，在不满足的区域进行两侧贴钢板加固。

图 光伏组件示意图

在厂房东侧邻接的电气室的外侧绿化带内，将安装本项目的升压变压器及并网设备，采用箱式变电站的形式。箱式变电站占用面积约40平方米。逆变器输出的交流电升压至10kV后接入高压开关柜，再通过1回出线接入位于1期电气室的厂区进线10KV母排，在母排处拼装高压并网进线柜，实现并网。设备位置见以下示意图，终布置以详细设计完成后出具的施工图纸为准。

另外在此区域内已安装有一期光伏电站的组件冲洗水箱，因此将共用冲洗水站，二期将在屋面上扩展安装冲洗管网。

分布式光伏电站运维管理

Acrel-Cloud1200分布式光伏电力监控系统报警处理分事故报警和预告报警。前者包括非操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号，后者包括一般设备变位、状态异常信息、模拟量越限/复限、计算机站控系统的各个部件、就地单元的状态异常等等。

（1）事故报警

事故报警发生时，公用事故报警器将立即发出音响报警，监控画面上用颜色改变和闪烁表示该设备变位，同时显示红色报警条文，打印机打印报警条文，数据转发装置向远方控制发送报警信息。事故报警通过手动或自动方式确认。

（2）预告报警

预告报警发生时，其处理方式除与事故报警处理相同外，音响和提供信息颜色可区别于事故报警。能有选择地向远方发送信息。

图 报警界面图

人机界面

能通过显示器对主要电气设备运行参数和设备状态进行监视，画面支持双屏显示，画面操作支持无级缩放，可以平滑漫游，具有导游图功能。具有网络拓扑分析功能，能对设备进行动态着色，确定带电设备的颜色。主要显示画面包括：

（1）运行监视图，包括显示设备运行状态、各主要电气量(电流、电压、频率、有功、无功)、环境数据(气温、湿度、气压、风速、风向、日照强度等)等的实时值；

（2）网络监视图，用图形方式及颜色变化显示出计算机监控系统的设备配置、连接状态；

（3）发电量实时监视图，通过柱状图及数据表直观的查看和对比每台逆变器实时发电量信息，同时可以通过链接查看和对比发电量曲线；

（4）发电单元监控图，显示每个发电单元详细信息，允许手动控制、和调节每个发电单元运行工况；

（5）各种保护信息及报表

（6）二次保护配置图，反映各套保护投切情况、整定值等

（7）控制操作过程记录及报表

（8）事故追忆记录报告或曲线、事故顺序记录报表

（9）趋势曲线图、棒状图

（10）各种统计及功能报表等。

结语

分布式光伏发电系统依靠清洁、可再生的特点广泛应用，但发电量呈显著的非稳定特性，这对电力系统的稳定运行和经济效益构成了调成，因此分布式光伏项目并网时需要接受调度主站系统的调控，助力用户、电网分布式光伏高比例有序并网，强化分布式光伏的统一管控，推动分布式光伏和大电网的协调运行，搭建数据透明、调控便捷、能源互动的新型分布式新能源调度管理体系。

参考文献

[1] 史钺平.分布式光伏对区域配电网的影响研究[D].上海应用技术大学,2022.

[2] 杨丽娜.分布式光伏发电并网对配电网的影响[J].科技资讯,2024,22(11)

[3] 丁坚.基于深度学习的分布式光伏发电系统的优化与性能分析[J].电气技术与经济,2024,(07):308-310.