安科瑞 吳琦凡
隨著“雙碳”目標的推進,分布式光伏與儲能系統在工業園區、交通基礎設施及商業建筑中的應用日益廣泛。然而,在“自發自用、余電不上網”的運行模式下,如何有效防止電能倒送至電網,成為保障電網安全與用戶經濟利益的關鍵。本文結合多個實際項目案例,系統梳理不同場景下的防逆流保護配置方案與控制策略,為同類工程提供參考。
一、中小規模分布式光伏:單機本地治理
對于裝機容量較小、并網點集中的光伏系統,采用本地化、獨立運行的防逆流保護裝置是經濟有效的解決方案。
以湖北正安新材料有限公司1.2MW分布式光伏項目為例,該站采用單臺變壓器低壓側并網,設置兩個并網點,共接入10臺逆變器。方案在每個并網點配置一臺防逆流保護裝置,實時采集10kV進線功率Ppcc,并通過輸出接點控制各逆變器分支開關的分合閘??刂撇呗圆捎?ldquo;五段低功率保護”邏輯:當檢測到Ppcc低于設定閾值時,裝置按預設段數分階段切除逆變器;當負荷回升、Ppcc高于恢復定值時,再逐步恢復投入。該方式無需通信組網,響應迅速,適用于結構簡單的配電網。
二、儲能系統接入:準確識別與狀態聯動
儲能系統的雙向功率特性使得防逆流控制需具備方向識別能力。蘇州明東電器新建儲能電站項目中,原有光伏系統為“余電上網”模式,新增兩套儲能系統需實現“余電不上網”,且逆流檢測點設于10kV總進線。
方案采用AM5SE-IS綜合保護裝置,同時采集總進線、3#與4#儲能并網點的電壓電流,實現功率計算與方向判別??刂七壿嬛幸霐嗦菲魑恢眯盘栕鳛殚]鎖條件:僅當并網點斷路器處于合位且檢測到反向功率時,才啟動跳閘指令。此外,系統設置防逆流恢復定值與功率因數判據,避免頻繁動作。該配置實現了對儲能充放電狀態的準確識別與快速隔離,保障多源系統的協調運行。
三、高速公路光儲微網:柔性調節與平臺協同
針對分布廣泛、管理復雜的交通基礎設施,需構建“終端+邊緣+云平臺”的三級架構。河南交投高速公路光儲項目計劃在全省收費站、服務區部署光伏與儲能設備,并搭建微電網智慧能源管理平臺(EMS)。
各站點箱變處配置AM2SE防逆流保護裝置,采集市電進線功率Ppcc,并上傳至ACCU協調控制器。ACCU根據Ppcc與設定閾值(P1~P4)的關系,執行分級策略:優先調節逆變器出力或控制儲能充放電以消納多余電能;若仍存在逆流風險,則跳開此光伏或儲能并網柜。EMS平臺實現網絡數據匯聚與優化調度,支持遠程合閘與功率設定。該模式實現了從“剛性切機”向“柔性調節”的轉變,顯著提升能源利用率。
四、大型廠區多并網點:主從架構與光纖直跳
當光伏系統規模大、并網點分散且距離遠時,需采用主從式保護架構,兼顧通信可靠性與動作速動性。北京燕京啤酒廠16MW光伏項目二期設置25個0.4kV并網點,距離10kV進線達1公里,且存在兩路進線、母聯可投切的復雜運行方式。
方案在10kV開閉所配置AM5SE-PVM主機,在各配電室設置AM5SE-PVS2從機,主從機間通過單模光纖連接。系統根據母聯開關狀態自動切換控制策略:母聯合位時,統一調節所有并網柜;母聯分位時,按母線段獨立控制。主機通過光纖下發指令,從機執行分閘或合閘操作,同時結合監控系統實現對逆變器的柔性調節。該架構解決了長距離信號傳輸延遲問題,確保多點協同控制的同步性與可靠性。
五、遠距離通信場景:GOOSE網絡與公網專網融合
在部分項目中,并網點與主控室距離長達數公里,傳統硬接線難以實施。江蘇臺北鹽場與江西豐城曲江煤炭項目均面臨此類挑戰。
臺北鹽場項目采用GOOSE通信技術,主機與從機間通過光纖環網傳輸跳閘命令,實現毫秒級動作響應,并預留柔性調節接口。曲江煤炭項目則創新性地利用移動公司基站光纖網絡,構建專用通信通道,將35kV變電所與6公里外的光伏升壓箱變連接,實現遠程監測與控制。兩種方案均突破了地理限制,展示了現代通信技術在電力保護中的靈活應用。
六、安科瑞防逆流解決方案:全場景適配,助力能源轉型
上述案例中廣泛應用的安科瑞(Acrel)系列防逆流保護裝置與系統,憑借其模塊化設計、高可靠性與很強的適應性,已成為分布式能源接入領域的優選方案。無論是中小項目的單機部署,還是大型園區的主從協同,亦或是跨區域的遠程調度,安科瑞均能提供從感知層到平臺層的完整產品鏈:
AM5SE系列保護裝置:集保護、測量、控制、通信于一體,支持多種防逆流邏輯與GOOSE通信,適用于各類電壓等級與拓撲結構。
AM2SE防逆流保護終端:專為箱變等戶外場景設計,配合ACCU協調控制器,實現光儲系統的柔性調節與剛性保護。
EMS能源管理平臺:實現多站點數據匯聚、智能分析與優化調度,提升整體能源利用效率。
ADW300/ADL400等計量儀表:準確計量發電量與雙向功率,為結算與分析提供數據支撐。
安科瑞始終致力于為用戶提供定制化、智能化的能源管理解決方案,助力構建安全、綠色、有效的新型電力系統。
結語
從單機本地保護到多站點云邊協同,從硬接線控制到光纖與公網融合通信,防逆流技術正朝著智能化、網絡化、柔性化方向發展。未來,隨著新型電力系統建設的深入,更多復雜場景將催生更先進的解決方案,助力清潔能源有效、安全、可靠接入。