安科瑞分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)在某煤礦5MW分布式光伏項目中的應用

摘要：分布式光伏發(fā)電就是將太陽能光伏板分散布置在各個區(qū)域，通過小規(guī)模、模塊化的方式實現電能的并網或獨立使用，這種發(fā)電方式具有就近發(fā)電、就近并網、就近轉換、就近使用的特點。近年來，技術進步和政策支持推動了光伏組件的成本持續(xù)下降，使得分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)在住宅、商業(yè)及工業(yè)等多個領域得到了廣泛應用。在當前全球能源轉型的背景下，提升能源利用效率和優(yōu)化管理流程是很多新能源科技公司面臨的迫切需求，而分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)的引入，正是滿足這一需求的重要手段，本文介紹了安科瑞分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)在鄂托克旗巴音烏蘇六保煤礦5MW分布式光伏項目中的應用，通過本文可以了解到針對分布式光伏發(fā)電站的整體方案。

關鍵詞：煤礦；分布式光伏；系統(tǒng)方案。

1概述

鄂托克旗巴音烏蘇六保煤礦5MW分布式光伏項目（以下簡稱“本項目"）場址位于內蒙古鄂爾多斯市六保煤礦排土場，是接入客戶內部電網，選擇自發(fā)自用、余電上網的分布式新能源發(fā)電項目。

本項目利用煤礦廠區(qū)內閑置排土場安裝光伏組件，排土場總面積約4.6萬平方米，工程實際安裝容量4.9995MWp。光伏組件經逆變器將直流電轉換成交流電后，分別接至1#、2#箱變低壓開關柜，經箱變升壓后以2路集電線路匯入新增電纜分支箱，由電纜分支箱以1回集電線路送出至新增10KV升壓站，根據接入系統(tǒng)方案，開關站新出1回10kV電纜線路，接至10kV原配電室備用開關進行并網。

本項目致力于打造一套智能的分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)。通訊管理機實現設備間通信與數據遠程監(jiān)控，Acrel-1000DP軟件采集分析光伏數據，通過界面直觀展示設備運行狀態(tài)，繼電保護裝置確保設備安全，電能質量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測電網情況，遠動上傳設備完成數據無線安全上送。

2 分布式光伏設計

圖2.1 光伏接入系統(tǒng)示意圖

圖2.2 1#箱變光伏發(fā)電子系統(tǒng)圖

圖2.3 2#箱變光伏發(fā)電子系統(tǒng)圖

圖2.4 光伏組件布置圖

3 技術方案

本項目建設分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，所發(fā)電量為自發(fā)自用、余電上網的模式，光伏發(fā)電經逆變器、箱變升壓至10kV，并網接入10kV電網原有線路。10kV配電部分新建10KV光伏進線柜1回，10kV光伏并網柜1回、10kV計量柜1回，10kVPT柜部分二次線。

本項目以Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)為核心，結合一系列設備和技術，搭配組屏、就地安裝的繼電保護裝置、電能質量在線監(jiān)測裝置、通訊管理機以及遠動上傳調度的相關設備和煙霧傳感器，形成了一個集成化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能夠直觀地掌握光伏電站的運行狀態(tài)和發(fā)電效率，還能對發(fā)電線路進行實時監(jiān)測和故障保護，確保設備的安全運行，降低因故障帶來的經濟損失；電能在線監(jiān)測裝置可以及時發(fā)現并記錄電壓波動、諧波等問題；此外項目還配備了煙霧傳感器，實時監(jiān)測配電房內潛在的火災威脅，并在煙霧濃度觸發(fā)報警時上傳信息到后臺系統(tǒng)。

3.1. 二次電氣設備

1）線路保護裝置

線路保護裝置主要功能是確保電氣設備的安全運行。裝置實時監(jiān)測電流、電壓等電氣參數，一旦檢測到異常，如過載、短路或接地故障，線路保護裝置會迅速切斷電源，從而防止設備損壞和火災風險。

2）防孤島裝置

防孤島裝置其主要功能是防止在電網故障或異常情況下，光伏發(fā)電站與主電網隔離而形成孤島現象，孤島現象會導致局部電力供應不穩(wěn)定，甚至引發(fā)安全隱患。防孤島裝置通過實時監(jiān)測電網的運行狀態(tài)，檢測電流、電壓、頻率等參數，當發(fā)現系統(tǒng)出現異常時，能夠迅速切斷孤島區(qū)域與主電網的連接，確保電力系統(tǒng)的整體安全與穩(wěn)定。此外，防孤島裝置還具備自恢復功能，在故障排除后，可以自動恢復與主電網的連接，確保電力供應的連續(xù)性，此裝置為光伏并網提供了安全的環(huán)境。

3）電能質量在線監(jiān)測裝置

電能質量在線監(jiān)測裝置是一種用于實時監(jiān)測和分析電力系統(tǒng)中電能質量的高科技設備。其主要功能包括對電壓、電流、頻率、諧波、閃變、波動等關鍵電能質量參數進行準確測量和記錄。裝置能夠及時識別出電能質量問題，如電壓波動、諧波污染及瞬態(tài)電壓等，從而為電力用戶提供有效的改進建議。

3.2. 運動通訊設備

1）對時裝置

全球定位系統(tǒng)（GPS）和中國的北斗導航系統(tǒng)通過提供高精度的時間信號，幫助系統(tǒng)實現設備間的協(xié)調與同步，降低了因時間誤差引發(fā)的故障風險，方便分析問題時可以準確定位。

2）縱向加密裝置

縱向加密裝置提升了數據上傳的安全性。通過采用加密技術，縱向加密裝置能夠有效保護電力數據在傳輸過程中的安全，防止數據被惡意篡改或竊取。

3）遠動通訊管理機

遠動通訊管理機是一種用于監(jiān)控和控制遠程設備的專業(yè)設備，其主要功能包括數據采集、實時監(jiān)測、故障報警和遠程控制等。通過與各類傳感器和執(zhí)行器的連接，遠動通訊管理機能夠實時獲取設備的運行狀態(tài)和環(huán)境參數，為用戶提供數據信息支持。該設備也具備強大的通訊功能，能夠通過多種通訊協(xié)議與系統(tǒng)進行數據交互，實現對設備的遠程管理和故障診斷。

4 系統(tǒng)結構

5 現場圖片

6 系統(tǒng)功能

圖5.3 逆變器監(jiān)測界面

7 結語

隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展，越來越多的智能監(jiān)控解決方案被應用于分布式光伏發(fā)電領域，推動其向更智能的方向發(fā)展。Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)通過實時采集、分析和處理光伏發(fā)電站的數據，對整個發(fā)電過程進行監(jiān)控和管理，確保發(fā)電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，同時，該系統(tǒng)還具備強大的數據分析能力，可以為運營維護提供科學依據，優(yōu)化光伏發(fā)電的整體性能，這不僅提升了光伏發(fā)電的經濟效益，也為可再生能源的廣泛應用奠定了堅實的基礎。