安科瑞 吳琦凡

引言

隨著國家“雙碳"戰(zhàn)略的深入實施，工商業(yè)分布式光伏已成為企業(yè)節(jié)能減排、降低用電成本的重要途徑。然而，對于像燕京啤酒廠這樣擁有復雜配電網(wǎng)絡的大型生產(chǎn)企業(yè)，如何在享受光伏紅利的同時，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定，避免“余電上網(wǎng)"帶來的合規(guī)風險，成為一大挑戰(zhàn)。安科瑞電氣憑借其AM5SE系列保護裝置，為燕京啤酒廠16MW分布式光伏項目提供了主從式防逆流保護方案，解決了大型廠區(qū)多并網(wǎng)點、遠距離傳輸?shù)姆滥媪麟y題。

一、行業(yè)背景與痛點：大型廠區(qū)防逆流的挑戰(zhàn)

在分布式光伏建設中，確保“不倒送、不反送"是基本要求。大型廠區(qū)的配電系統(tǒng)往往具有以下顯著特點，給防逆流保護帶來了挑戰(zhàn)：

拓撲結構復雜：燕京啤酒廠擁有兩路110kV進線，10kV側為兩進線一母聯(lián)分段系統(tǒng)。光伏系統(tǒng)分兩期建設，二期裝機容量達10MW，在9個配電室設置了25個0.4kV并網(wǎng)點。這種分散的接入方式，要求保護系統(tǒng)具備較高的邏輯判斷能力，特別是要能適應母聯(lián)分合閘帶來的運行方式變化。

通信距離長：光伏并網(wǎng)點距離10kV進線檢測點長達1公里。傳統(tǒng)硬接線方式在此類場景下施工難度較大，且信號衰減會影響保護動作的時效性。

新舊系統(tǒng)兼容問題：項目涉及一期存量系統(tǒng)與二期新建系統(tǒng)的協(xié)同。一期逆變器已接入原有平臺，無法進行柔性調節(jié)，這要求新的防逆流方案需要具備兼容能力，既能管理新設備，又能通過通信方式控制舊設備。

二、安科瑞解決方案：主從架構+光纖通信

針對上述情況，安科瑞采用了“防逆流主機+防逆流從機"的主從式架構，并利用光纖通信實現(xiàn)遠程指令傳輸，適配了大型廠區(qū)的復雜工況。

核心設備配置

主機層：在10kV開閉所進線處配置AM5SE-PVM防逆流主機，負責采集市電進線功率，作為防逆流判斷的核心。

從機層：在各個0.4kV配電室配置AM5SE-PVS2防逆流從機，負責執(zhí)行主機下達的分合閘指令，直接控制并網(wǎng)柜斷路器。

通信介質：主機與從機之間鋪設單模光纖，利用光信號傳輸指令，解決了長距離傳輸?shù)难舆t與干擾問題，確保指令傳輸?shù)膶崟r性。

智能控制策略

方案設計了嚴密的邏輯，能夠根據(jù)母聯(lián)開關的狀態(tài)自動切換策略：

母聯(lián)合位時：兩段母線并列運行，主機統(tǒng)一調節(jié)所有并網(wǎng)柜。

母聯(lián)分位時：兩段母線獨立運行，系統(tǒng)需準確識別是哪一段進線出現(xiàn)逆流，并僅切除對應段的并網(wǎng)柜，避免誤動擴大停電范圍。

此外，系統(tǒng)結合監(jiān)控平臺的柔性調節(jié)功能，優(yōu)先通過通信調節(jié)逆變器出力，只有在柔性調節(jié)無效或發(fā)生嚴重逆流時，才啟動“剛性跳閘"，保障光伏系統(tǒng)的發(fā)電效益。

三、實戰(zhàn)案例：北京燕京啤酒廠16MW分布式光伏防逆流

燕京啤酒廠二期一次系統(tǒng)圖

注：二期1#-7#接入10kV一段母線

       二期8#-9#接入10kV二段母線

方案配置：

一期：在9個并網(wǎng)點處分別配置一只ADW300W/KC儀表用于分合對應并網(wǎng)柜，每個配電室分別配置一只4G網(wǎng)關用于遙控儀表分合。

二期：在兩路10kV開閉所進線201和202處，分別配置2臺AM5SE-PVM防逆流主機采集市電進線電流、電壓，計算功率Ppcc，在運輸科配電室、瓶裝1線配電室等9個配電室分別配置一臺AM5SE-PVS2防逆流從機用于分合對應并網(wǎng)柜。防逆流主機和防逆流從機之間通過單模光纖連接。

監(jiān)控中心配置1套光伏監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關，和防逆流主從機保護裝置配合實現(xiàn)防逆流柔性調節(jié)二期光伏出力+防逆流跳合閘所有并網(wǎng)點。

策略配置：本項目由于一期逆變器已接入客戶原有平臺，所以無法對一期逆變器進行柔性調節(jié)，項目整體策略為：檢測到有逆流，優(yōu)先遙控切除一期并網(wǎng)柜，如仍有逆流，再柔性調節(jié)二期逆變器+剛性跳閘二期并網(wǎng)柜。由于10kV開閉所為兩進線一母聯(lián)系統(tǒng)，需要考慮母聯(lián)分合不同狀態(tài)時，每路進線接入并網(wǎng)柜容量不一樣，設置定值不一樣，需要通過監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)母聯(lián)位置切換執(zhí)行策略。

一、母聯(lián)合位，1#進線和2#進線策略一致，以1#進線為例：

防逆流跳閘策略：

1）當Ppcc1≤P1，且功率因數(shù)PF＞0時，由系統(tǒng)通過4G網(wǎng)關下發(fā)指令遙控1#-9#并網(wǎng)柜儀表ADW300W/KC逐步跳開并網(wǎng)柜；

2）當Ppcc1≤P2，且功率因數(shù)PF＞0時，由系統(tǒng)柔性調節(jié)二期所有逆變器功率；

3）當Ppcc1≤P3，且功率因數(shù)PF＞0時，由1#AM5SE-PVM和2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給1#-9#AM5SE-PVS2，從機分階段跳開對應配電房并網(wǎng)柜；

4）當|Ppcc1|≥P4，且功率因數(shù)PF＜0時，由1#AM5SE-PVM和2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給1#-9#AM5SE-PVS2，所有從機同時跳開所有并網(wǎng)柜。

防逆流恢復合閘策略：

1）當Ppcc1≥P1，且功率因數(shù)PF＞0時，由系統(tǒng)通過4G網(wǎng)關下發(fā)指令遙控1#-9#并網(wǎng)柜儀表ADW300W/K逐步合上并網(wǎng)柜。

2）當Ppcc1≥P2，且功率因數(shù)PF＞0時，由系統(tǒng)下發(fā)指令遙控1#-9#防逆流從機AM5SE-PVS2逐級合上對應的并網(wǎng)柜，再調節(jié)逆變器功率至一定功率。

二、母聯(lián)分位，1#進線防逆流策略：

防逆流跳閘策略：

1）當Ppcc1≤P1，且功率因數(shù)PF＞0時，由系統(tǒng)柔性調節(jié)1#-7#AM5SE-PVS2對應并網(wǎng)柜逆變器功率；

2）當Ppcc1≤P2，且功率因數(shù)PF＞0時，由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給2#-5#AM5SE-PVS2，2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給1#、6#、7#AM5SE-PVS2，從機分階段跳開對應配電房并網(wǎng)柜；

3）當|Ppcc1|≥P3，且功率因數(shù)PF＜0時，由1#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給2#-5#AM5SE-PVS2，2#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給1#、6#、7#AM5SE-PVS2，所有從機同時跳開所有并網(wǎng)柜。

防逆流恢復合閘策略：

當Ppcc1≥P1，且功率因數(shù)PF＞0時，由系統(tǒng)下發(fā)指令遙控1#-7#防逆流從機AM5SE-PVS2逐級合上對應的并網(wǎng)柜，再調節(jié)逆變器功率至一定功率。

三、母聯(lián)分位，2#進線防逆流策略：

防逆流跳閘策略：

1）當Ppcc2≤P1，且功率因數(shù)PF＞0時，由系統(tǒng)通過4G網(wǎng)關下發(fā)指令遙控1#-9#并網(wǎng)柜儀表ADW300W/KC逐步跳開并網(wǎng)柜；

2）當Ppcc2≤P2，且功率因數(shù)PF＞0時，由系統(tǒng)柔性調節(jié)8#-9#AM5SE-PVS2對應并網(wǎng)柜逆變器功率；

3）當Ppcc2≤P3，且功率因數(shù)PF＞0時，由3#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給8#-9#AM5SE-PVS2，從機分階段跳開對應配電房并網(wǎng)柜；

4）當|Ppcc2|≥P4，且功率因數(shù)PF＜0時，由3#AM5SE-PVM通過光纖發(fā)命令給8#-9#AM5SE-PVS2，所有從機同時跳開所有并網(wǎng)柜。

防逆流恢復合閘策略：

1）當Ppcc2≥P1，且功率因數(shù)PF＞0時，由系統(tǒng)通過4G網(wǎng)關下發(fā)指令遙控1#-9#并網(wǎng)柜儀表ADW300W/K逐步合上并網(wǎng)柜。

2）當Ppcc2≥P2，且功率因數(shù)PF＞0時，由系統(tǒng)下發(fā)指令遙控8#-9#防逆流從機AM5SE-PVS2逐級合上對應的并網(wǎng)柜，再調節(jié)逆變器功率至一定功率。

產(chǎn)品方案拓撲圖

現(xiàn)場圖片：

現(xiàn)場四臺防逆流保護主機組一面屏安裝于監(jiān)控室，防逆流從機放置于壁掛箱內(nèi)，壁掛于各個分配電室。

在北京燕京啤酒廠的實際應用中，安科瑞方案展現(xiàn)了良好的適應性：

場景適配：項目二期9個配電室的從機通過光纖環(huán)網(wǎng)與監(jiān)控室的主機相連，構建了穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡。

運行效果：系統(tǒng)投運以來，能夠準確識別各種運行工況。例如，當檢測到1#進線有逆流且母聯(lián)分位時，1#主機僅通過光纖指令準確跳開1#-7#相關并網(wǎng)柜，而2#進線下的8#-9#并網(wǎng)柜則保持正常運行，滿足了用戶對供電可靠性的要求。

價值體現(xiàn)：實現(xiàn)了“余電不上網(wǎng)"的合規(guī)要求，通過分級、分段的控制策略，減少了不必要的切機次數(shù)，提高了光伏自發(fā)自用率。

四、總結

燕京啤酒廠項目的落地，驗證了安科瑞主從式防逆流方案在大型、復雜配電場景下的技術適用性。從單機本地保護到主從光纖協(xié)同，安科瑞方案適配了不同規(guī)模的光伏項目。未來，安科瑞將繼續(xù)深耕電力物聯(lián)網(wǎng)技術，為工業(yè)企業(yè)的綠色能源轉型提供安全屏障。