1 摘要

新型電力系統(tǒng)下,，各省市分布式光伏裝機逐年增高,，由于分布式光伏的波動性，光伏在并入電網(wǎng)后給原有的配電網(wǎng)增加了很大的不穩(wěn)定性,，對電力系統(tǒng)的安全運行帶來威脅,。國家能源局頒布的《分布式光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)管理辦法》規(guī)定，6MW及以上的分布式光伏要求全部自發(fā)自用,，針對6MW以下的分布式光伏要求自發(fā)自用,、余電上網(wǎng)的模式，針對部分區(qū)域存在分布式光伏裝機限制的,，部分小于6MW的分布式光伏也要求自發(fā)自用,，做防逆流控制要求,。針對此問題，本文從光伏防逆流的背景,、技術(shù)方案與產(chǎn)品配置的角度,，進(jìn)行案例分析，為光伏防逆流項目提供一種解決方案,。

2 概述

目前分布式光伏裝機越來越多,，某些地方出現(xiàn)紅區(qū)，當(dāng)?shù)仉娏疽笮陆ǚ植际焦夥园l(fā)自用,，進(jìn)行做防逆流措施,。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)做防逆流的主要原因是為了確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性，同時滿足當(dāng)?shù)仉娏镜囊?guī)定和要求,。以下是幾個主要原因：

（1）電網(wǎng)穩(wěn)定性：

當(dāng)分布式光伏系統(tǒng)的發(fā)電量超過本地負(fù)載的需求時,，多余的電能會反向流入電網(wǎng)。這種逆流現(xiàn)象可能會對電網(wǎng)的電壓和頻率產(chǎn)生影響,，從而威脅到電網(wǎng)的穩(wěn)定性,。

（2）設(shè)備和人員安全：

逆流電流可能導(dǎo)致用戶端電氣設(shè)備（如逆變器、變壓器等）過熱或損壞,，甚至可能引發(fā)火災(zāi)等安全事故,。

對于維護(hù)電網(wǎng)的工作人員來說，逆流也可能造成安全隱患,，因為他們在維修或檢查電網(wǎng)時預(yù)期不會有電流從用戶側(cè)流向電網(wǎng)。

（3）政策法規(guī)要求：

在某些地區(qū),，由于法律法規(guī)的要求,，不允許將多余的電能反饋給電網(wǎng)。例如,，由于上一級變壓器容量限制或者特定區(qū)域的政策限制,，不允許有新增并網(wǎng)接入。

如果發(fā)現(xiàn)逆功率上網(wǎng),，電網(wǎng)公司可能會對用戶進(jìn)行罰款或者其他形式的處罰,。

（4）經(jīng)濟(jì)效益考量：

在一些情況下，盡管技術(shù)上允許逆流回電網(wǎng),，但經(jīng)濟(jì)上并不劃算,。比如，如果備案資料不齊全導(dǎo)致無法獲得電網(wǎng)公司的并網(wǎng)許可,，而安裝儲能系統(tǒng)成本又太高,，那么在這種情況下，采取防逆流措施就顯得尤為重要,。

（5）能源管理優(yōu)化：

防逆流裝置可以幫助優(yōu)化能源使用,，確保所有產(chǎn)生的電能都被有效地利用,，而不是浪費在不必要的逆流中。這對于那些希望自用比例以減少電費支出的用戶尤其重要,。

3 項目需求

江西xx啤酒有限責(zé)任公司分布式光伏發(fā)電項目建設(shè)總裝機容量為1MW,，建設(shè)區(qū)域位于江西省吉安市高新區(qū)。本項目包括光伏發(fā)電系統(tǒng)(光伏電池組件,，直流側(cè)總裝機規(guī)模未知),、3臺變壓器、16臺50kW 逆變器,。其中設(shè)置并網(wǎng)點三處,，并網(wǎng)點1布置5臺50kW逆變器，并網(wǎng)點2布置5臺50kW逆變器,，并網(wǎng)點3布置6臺50kW逆變器,。

各逆變器將由電池組件輸出的直流電轉(zhuǎn)化為交流電（0.4kV），采用電纜分別引至各自并網(wǎng)點的箱式變壓器（10kV）,。各箱變再升壓至10kV后通過輸電線路匯流接入10kV外線后接入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng),。

根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏┑囊螅痉植际焦夥椖?，只能就地消納,，禁止上送電網(wǎng)。

4 方案

為了實現(xiàn)上述目標(biāo),，通過在公共連接點安裝防逆流保護(hù)裝置,，一旦檢測到逆流，就會通過通信接口發(fā)送信號給能量管理系統(tǒng),，通過監(jiān)測市電總進(jìn)線處的功率和實時的發(fā)電功率,，經(jīng)過系統(tǒng)的計算生成對應(yīng)的逆變器調(diào)節(jié)指令，來實現(xiàn)光伏防逆流的柔性調(diào)節(jié)功能,。這種方法既可以保證電力系統(tǒng)按照設(shè)計運行,，保護(hù)電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定，又可以最大會利用光伏發(fā)電,，降低用戶用能成本,。控制方案如下：

方案典型配置如下：

系統(tǒng)組網(wǎng)圖如下：

5 功能

能量管理系統(tǒng)通過將分布式能源整合起來,，進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)測與管理,，通過智能化控制系統(tǒng)，可以根據(jù)負(fù)荷用電需求實時調(diào)整各個光伏單元的輸出功率,，確保光伏系統(tǒng)的電力不對電網(wǎng)反向送電,，在防逆流綜保跳開并網(wǎng)柜前，系統(tǒng)通過下發(fā)逆變器功率調(diào)節(jié)命令來實現(xiàn)柔性調(diào)節(jié)的目的,，進(jìn)而提高微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,。下圖為防逆流調(diào)節(jié)效果,，通過控制逆變器的輸出使得公共連接點的功率值保持在15kW的設(shè)定值，防止光伏出現(xiàn)逆流,，避免電力公司的考核與罰款,。

同時，能量管理系統(tǒng)人機界面友好,，能夠以系統(tǒng)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)測光伏回路電壓、電流,、功率,、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，對分布式電源進(jìn)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,、收益信息及發(fā)電單元運行功率設(shè)置等。

6 結(jié)論

隨著分布式光伏裝機的增加,，越來越多的地區(qū)要求分布式光伏自發(fā)自用,。本文通過介紹能量管理系統(tǒng)搭配防逆流保護(hù)裝置的方案，并在啤酒廠分布式光伏項目上的應(yīng)用為在分布式光伏電站自發(fā)自用,，余電不上網(wǎng)的需求提供了可靠的解決方案,，為分布式光伏建設(shè)與并網(wǎng)驗收提供助力。