安科瑞電子商務（上海）有限公司
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張繼冬
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：隨著全球對可再生能源的需求不斷增長，分布式光伏發(fā)電作為一種清潔、可持續(xù)的能源解決方案，受到了廣泛關注。本文深入探討了分布式光伏發(fā)電的并網方案以及相關產品的應用。分析了分布式光伏發(fā)電系統的組成、并網方式、關鍵技術，并結合實際案例闡述了其在不同領域的應用優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)。通過對分布式光伏發(fā)電并網方案與產品應用的研究，為推動可再生能源的發(fā)展提供有益的參考。
太陽能電池組件是分布式光伏發(fā)電系統的核心部件，其作用是將太陽能轉化為電能。目前，常用的太陽能電池組件主要有單晶硅、多晶硅和薄膜太陽能電池等。單晶硅太陽能電池轉換效率高，但成本相對較高；多晶硅太陽能電池成本較低，但轉換效率略低于單晶硅；薄膜太陽能電池具有柔性好、重量輕等特點，但轉換效率較低。
逆變器是將太陽能電池組件產生的直流電轉換為交流電的設備。它的性能直接影響到分布式光伏發(fā)電系統的輸出電能質量和效率。逆變器應具備高效、可靠、穩(wěn)定等特點，同時還應具備完善的保護功能，如過壓保護、過流保護、短路保護等。
支架是用于安裝太陽能電池組件的結構件。它應具備足夠的強度和穩(wěn)定性，能夠承受太陽能電池組件的重量和風力等外力作用。支架的類型主要有固定式支架、跟蹤式支架等。固定式支架結構簡單、成本低，但太陽能電池組件的朝向固定，不能隨著太陽位置的變化而調整；跟蹤式支架能夠根據太陽位置的變化自動調整太陽能電池組件的朝向，提高太陽能的接收效率，但成本相對較高。
電纜用于連接分布式光伏發(fā)電系統的各個部件，傳輸電能。電纜應具備良好的絕緣性能、耐熱性能和耐腐蝕性能，以確保系統的安全可靠運行。
全額上網模式是指分布式光伏發(fā)電系統所產生的電能全部輸送到電網，由電網企業(yè)按照當地的上網電價進行收購。這種模式適用于用戶用電量較小，或者用戶沒有自用需求的情況。全額上網模式的優(yōu)點是系統簡單、管理方便，用戶不需要考慮電能的自用和余電上網問題。缺點是用戶不能享受自發(fā)自用帶來的經濟效益。
自發(fā)自用、余電上網模式是指分布式光伏發(fā)電系統所產生的電能優(yōu)先滿足用戶自身的用電需求，多余的電能輸送到電網，由電網企業(yè)按照當地的上網電價進行收購。這種模式適用于用戶用電量較大，且有一定的自用需求的情況。自發(fā)自用、余電上網模式的優(yōu)點是用戶可以享受自發(fā)自用帶來的經濟效益，同時還可以將多余的電能出售給電網，獲得一定的收益。缺點是系統相對復雜，需要考慮電能的自用和余電上網問題。
離網模式是指分布式光伏發(fā)電系統獨立運行，不與電網連接。這種模式適用于偏遠地區(qū)、無電網覆蓋或者電網不穩(wěn)定的情況。離網模式的優(yōu)點是系統獨立性強，不受電網的影響。缺點是需要配備儲能設備，成本相對較高。
4Acrel-2000MG微電網能量管理系統
4.1平臺概述
Acrel-2000MG微電網能量管理系統，是我司根據新型電力系統下微電網監(jiān)控系統與微電網能量管理系統的要求，總結國內外的研究和生產的*進經驗，專門研制出的企業(yè)微電網能量管理系統。本系統滿足光伏系統、風力發(fā)電、儲能系統以及充電站的接入，*進行數據采集分析，直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統、充電站運行狀態(tài)及健康狀況，是一個集監(jiān)控系統、能量管理為一體的管理系統。該系統在安全穩(wěn)定的基礎上以經濟優(yōu)化運行為目標，促進可再生能源應用，提*電網運行穩(wěn)定性、補償負荷波動；有效實現用戶側的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提*電力設備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網能量管理提供安全、可靠、經濟運行提供了全新的解決方案。
微電網能量管理系統應采用分層分布式結構，整個能量管理系統在物理上分為三個層：設備層、網絡通信層和站控層。站級通信網絡采用標準以太網及TCP/IP通信協議，物理媒介可以為光纖、網線、屏蔽雙絞線等。系統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。
4.2平臺適用場合
系統可應用于城市、*速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統監(jiān)控和能量管理需求。
4.3系統架構
本平臺采用分層分布式結構進行設計，即站控層、網絡層和設備層，詳細拓撲結構如下：
5充電站微電網能量管理系統解決方案
5.1實時監(jiān)測
微電網能量管理系統人機界面友好，應能夠以系統一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測光伏、風電、儲能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關等合、分閘狀態(tài)及有關故障、告警等信號。其中，各子系統回路電參量主要有：相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數主要有：開關狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。
系統應可以對分布式電源、儲能系統進行發(fā)電管理，使管理人員實時掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設置等。
系統應可以對儲能系統進行狀態(tài)管理，能夠根據儲能系統的荷電狀態(tài)進行及時告警，并支持定期的電池維護。
微電網能量管理系統的監(jiān)控系統界面包括系統主界面，包含微電網光伏、風電、儲能、充電站及總體負荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求，也可將充電，儲能及光伏系統信息進行顯示。
子界面主要包括系統主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統計列表等。
5.1.1光伏界面
本界面用來展示對光伏系統信息，主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、并網柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統計、電站發(fā)電量年有效利用小時數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、輻照度/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數據進行展示。
5.1.2儲能界面
5.1.3風電界面
本界面用來展示對風電系統信息，主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、風速/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數據進行展示。
5.1.4充電站界面
本界面用來展示對充電站系統信息，主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用，變化曲線、各個充電站的運行數據等。
5.1.5視頻監(jiān)控界面
5.2硬件及其配套產品
【參考文獻】
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【4】安科瑞*校綜合能效解決方案2022.5版.
【5】安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊2022.05版.
【6】郭翠翠.分布式光伏發(fā)電并網技術方案
作者簡介
張繼冬，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司。
