唐雪陽

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

在“雙碳”目標(biāo)推動(dòng)下，分布式光伏、用戶側(cè)儲(chǔ)能等新能源系統(tǒng)加速普及，為企業(yè)帶來降本增效紅利。但光伏發(fā)電的間歇性與波動(dòng)性，易導(dǎo)致用戶用電負(fù)荷低于發(fā)電功率時(shí)，多余電量反向流入公共電網(wǎng)形成“逆功率倒送”，這不僅影響電網(wǎng)穩(wěn)定性、引發(fā)計(jì)量誤差，還可能觸發(fā)電網(wǎng)保護(hù)機(jī)制、帶來合規(guī)風(fēng)險(xiǎn)，因此，用戶側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)的防逆流控制成為新能源項(xiàng)目安全合規(guī)運(yùn)行的關(guān)鍵。

一、國家層面標(biāo)準(zhǔn)發(fā)力，明確防逆流技術(shù)底線

國家層面已出臺(tái)多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，對防逆流提出了明確且嚴(yán)格的技術(shù)要求，為行業(yè)劃定了清晰的“紅線”。

核心標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制要求：

《GB/T光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》明確規(guī)定：不可逆并網(wǎng)系統(tǒng)必須配置逆向功率保護(hù)設(shè)備。當(dāng)檢測到逆向電流超過額定輸出的5%時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)必須在2秒內(nèi)自動(dòng)降低出力或停止向電網(wǎng)送電?！禛B/T用戶側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》同樣強(qiáng)調(diào)：采用不允許倒送電方式的用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)，其公共連接點(diǎn)必須具備逆向功率保護(hù)功能。

二、安科瑞防逆流方案：以“軟硬結(jié)合”筑剛?cè)岵?jì)堡壘

采用不允許向電網(wǎng)倒送電方式的用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，需在公共連接點(diǎn)配置防逆流保護(hù)裝置，通過防逆流軟件柔性調(diào)節(jié)、防逆流保護(hù)剛性跳閘相結(jié)合的方案，在產(chǎn)生逆向功率倒送公共電網(wǎng)時(shí)快速斷開并網(wǎng)柜，防止用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)持續(xù)發(fā)電倒送公共電網(wǎng)。

1.不同應(yīng)用場景下的防逆流保護(hù)裝置配置方案如下：

1)當(dāng)逆流監(jiān)測點(diǎn)與并網(wǎng)柜之間線纜敷設(shè)距離100米以內(nèi)，采用單機(jī)版裝置AM5SE-IS來實(shí)現(xiàn)防逆流保護(hù)功能；

單機(jī)版防逆流保護(hù)裝置

AM5SE-IS防逆流保護(hù)裝置

AM5SE-IS防逆流保護(hù)裝置主要適用于35kV、10kV及低壓380V光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能充放電等新能源并網(wǎng)供電系統(tǒng)。當(dāng)向公共電網(wǎng)有逆向供電現(xiàn)象時(shí)，可以快速切除并網(wǎng)點(diǎn)，使本站不持續(xù)向電網(wǎng)逆向供電，保證電站的使用滿足電網(wǎng)要求。

2)當(dāng)逆流監(jiān)測點(diǎn)與并網(wǎng)柜之間線纜敷設(shè)距離在100米至40kM之間時(shí)，采用主從機(jī)版裝置AM5SE-PV系列，主機(jī)從機(jī)之間可采用光纖連接，實(shí)現(xiàn)主從機(jī)的遠(yuǎn)程防逆流功能。

AM5SE-PV系列防逆流保護(hù)裝置

光纖直跳方案

AM5SE-PV系列防逆流保護(hù)裝置主從機(jī)采用光纖方式連接，通過光纖鏈路遠(yuǎn)程開入開出實(shí)現(xiàn)防逆流。

1）當(dāng)逆流監(jiān)測點(diǎn)與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設(shè)距離在100米至1.5kM之間可采用AM5SE-PV系列主從機(jī)方案，主機(jī)從機(jī)之間可采用多模光纖為62.5/125um，波長850nm，ST接口連接；

2）當(dāng)逆流監(jiān)測點(diǎn)與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設(shè)距離在1.5kM至20kM之間可采用AM5SE-PV系列主從機(jī)方案，主機(jī)從機(jī)之間可采用單模光纖波長1310nm，ST接口連接；

3）當(dāng)逆流監(jiān)測點(diǎn)與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設(shè)距離在20kM至40kM之間可采用AM5SE-PV系列主從機(jī)方案，主機(jī)從機(jī)之間可采用單模光纖波長1550nm，ST接口。

GOOSE通訊方案

AM5SE-PV系列防逆流保護(hù)裝置主從機(jī)采用光纖方式連接，通過光纖鏈路組GOOSE通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)防逆流。

1)當(dāng)逆流監(jiān)測點(diǎn)與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設(shè)距離在100米至20kM之間可采用AM5SE-PV系列主從機(jī)方案，主機(jī)從機(jī)之間可采用單模光纖波長1310nm，F(xiàn)C接口連接；

2)當(dāng)逆流監(jiān)測點(diǎn)與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設(shè)距離在20kM至40kM之間可采用AM5SE-PV系列主從機(jī)方案，主機(jī)從機(jī)之間可采用單模光纖波長1550nm，F(xiàn)C接口連接。

主從機(jī)通信組網(wǎng)光纖直連拓?fù)鋱D

主從機(jī)通信組網(wǎng)借光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī)組光纖環(huán)網(wǎng)拓?fù)鋱D

2.系統(tǒng)拓?fù)?/span>

防逆流不是孤立的設(shè)備，而是融入整個(gè)并網(wǎng)系統(tǒng)的“一環(huán)”。專業(yè)的用戶側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)，會(huì)按站控層、間隔層、設(shè)備層三層架構(gòu)設(shè)計(jì)：

設(shè)備層：包括光伏組件、逆變器、儲(chǔ)能柜、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等發(fā)電設(shè)備，以及防逆流保護(hù)裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測儀等二次設(shè)備，是數(shù)據(jù)采集的“前端”。

間隔層：通過通信管理機(jī)和交換機(jī)，把設(shè)備層的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯總、傳輸，實(shí)現(xiàn)對單個(gè)“間隔”（比如一個(gè)光伏陣列、一個(gè)儲(chǔ)能單元）的本地控制。

站控層：在監(jiān)控室配置監(jiān)控主機(jī)、通信系統(tǒng)、對時(shí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目的統(tǒng)一監(jiān)控和自動(dòng)化管理，還能對接上級(jí)電網(wǎng)調(diào)度，滿足合規(guī)要求。

另外，系統(tǒng)還會(huì)配一套“一體化電源”，給監(jiān)控主機(jī)、保護(hù)裝置等關(guān)鍵設(shè)備供電，哪怕電網(wǎng)停電，也能保證防逆流系統(tǒng)正常工作——畢竟情況下，防逆流才是“最后一道防線”。

3.防逆流軟件功能

防逆流軟件可實(shí)時(shí)監(jiān)測防逆流監(jiān)測點(diǎn)功率變化，當(dāng)前光伏發(fā)電總功率、儲(chǔ)能實(shí)時(shí)放電功率與儲(chǔ)能實(shí)時(shí)充電功率以及每個(gè)并網(wǎng)單元并網(wǎng)點(diǎn)的實(shí)時(shí)功率。

防逆流軟件可設(shè)置逆功率跳閘的功率閾值與跳閘動(dòng)作時(shí)間、低功率調(diào)節(jié)的功率閾值與調(diào)節(jié)時(shí)間、以及功率恢復(fù)正常后判斷合閘的功率值與恢復(fù)合閘動(dòng)作時(shí)間。

3.1 低功率柔性調(diào)節(jié)

防逆流軟件設(shè)置低功率調(diào)節(jié)的功率閾值（該功率為用戶側(cè)使用公共電網(wǎng)的下網(wǎng)功率），當(dāng)公共電網(wǎng)的下網(wǎng)功率較低，可能會(huì)由于負(fù)荷波動(dòng)導(dǎo)致逆向功率產(chǎn)生時(shí)，防逆流軟件柔性調(diào)節(jié)，給用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元發(fā)送降低發(fā)電功率指令，防止逆向功率產(chǎn)生。

3.2 逆功率跳閘

防逆流軟件設(shè)置逆功率跳閘的功率閾值（該功率為用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)向公共電網(wǎng)反向供電的上網(wǎng)功率），當(dāng)用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)向公共電網(wǎng)反向供電的上網(wǎng)功率觸發(fā)逆功率跳閘功率閾值，防逆流軟件給用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元發(fā)送跳閘指令，切斷用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元，防止持續(xù)向公共電網(wǎng)逆向供電。

3.3 功率恢復(fù)合閘

當(dāng)用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元因逆功率跳閘后，用戶側(cè)使用公共電網(wǎng)的下網(wǎng)功率恢復(fù)正常閾值，且在功率恢復(fù)合閘時(shí)間內(nèi)并網(wǎng)單元仍未恢復(fù)合閘，防逆流軟件給跳閘的用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元發(fā)送合閘指令，恢復(fù)用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元的發(fā)電，提高用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的利用率，減少公共電網(wǎng)的使用。

三、典型應(yīng)用案例：覆蓋多行業(yè)，實(shí)踐驗(yàn)證可靠性

中船某某院34.8MW分布式光伏項(xiàng)目：大型廠區(qū)光伏項(xiàng)目，監(jiān)測點(diǎn)與并網(wǎng)柜距離跨度大，采用AM5SE-PV主從機(jī)方案，通過光纖直跳實(shí)現(xiàn)多區(qū)域防逆流，保障34.8MW大容量光伏安全并網(wǎng)。

某某養(yǎng)殖場0.4kV低壓并網(wǎng)項(xiàng)目：小型低壓項(xiàng)目，距離近，用AM5SE-IS單機(jī)版裝置，成本低、安裝簡單，滿足養(yǎng)殖場的光伏自用需求。

從幾十kW的小型項(xiàng)目，到幾十MW的大型電站；從純光伏系統(tǒng)，到光儲(chǔ)混合系統(tǒng)，這套防逆流方案都能適配——核心就是“按需選型”，不浪費(fèi)、不將就。

結(jié)語

隨著分布式光伏在用戶側(cè)的快速普及，防逆流控制已成為并網(wǎng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。安科瑞用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)防逆流解決方案，通過軟硬件結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測、智能調(diào)節(jié)與快速保護(hù)，有效確保了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，為構(gòu)建穩(wěn)定、綠色的能源互聯(lián)網(wǎng)提供了堅(jiān)實(shí)支撐。