引言：在 “雙碳” 目標的引領(lǐng)下，分布式光伏作為綠色能源發(fā)展的重要力量，近年來在我國取得了迅猛的發(fā)展。國家能源局數(shù)據(jù)顯示，截至 2023 年底，中國分布式光伏電站累計并網(wǎng)容量約為 2.5 億千瓦，占光伏裝機總規(guī)模的 42% 。進入 2024 年，分布式光伏的發(fā)展勢頭依舊強勁，2024 年前三季度，全國新增并網(wǎng)容量總計達到 16088 萬千瓦，同比增長 24.8%，其中分布式光伏裝機高達 8522 萬千瓦。然而，隨著分布式光伏規(guī)模的不斷擴大，其監(jiān)測與管理面臨著諸多痛點，嚴重制約了行業(yè)的高效發(fā)展。

一、分布式光伏監(jiān)測痛點剖析

1.監(jiān)管難題
分布式光伏電站分布廣泛，從城市的工商業(yè)屋頂?shù)洁l(xiāng)村的居民住宅，從偏遠的山區(qū)到遼闊的平原，地域跨度極大。這使得設(shè)備監(jiān)管變得異常困難，傳統(tǒng)的人工巡檢方式猶如大海撈針，效率低下，難以全面覆蓋所有設(shè)備。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，采用人工巡檢的分布式光伏電站，設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)時間平均延遲 2-3 天，這期間發(fā)電效率大幅降低，造成了嚴重的經(jīng)濟損失。例如，在一些偏遠地區(qū)的分布式光伏電站，由于交通不便，人工巡檢周期長，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，不能及時發(fā)現(xiàn)和處理，導(dǎo)致發(fā)電量損失，影響了投資收益。
2.火災(zāi)隱患
分布式光伏設(shè)備長期暴露在陽光下，承受著高溫的考驗，同時，電纜老化、設(shè)備故障等因素容易導(dǎo)致漏電現(xiàn)象發(fā)生，這些都為火災(zāi)事故埋下了隱患。一旦發(fā)生火災(zāi)，不僅會造成光伏設(shè)備的嚴重損壞，導(dǎo)致發(fā)電中斷，帶來巨大的經(jīng)濟損失，還可能對周邊環(huán)境和人員安全構(gòu)成威脅。近年來，分布式光伏電站火災(zāi)事故頻發(fā)，引起了社會各界的廣泛關(guān)注。
3.系統(tǒng)繁雜不便管理
在實際應(yīng)用中，一個分布式光伏項目可能會涉及多個品牌的逆變器，而不同品牌逆變器的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式各不相同。運維人員需要登錄各逆變器廠商各自的平臺來監(jiān)管數(shù)據(jù)，操作繁瑣，信息整合與分析難度大，不利于對整個光伏系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和監(jiān)控。這種繁雜的系統(tǒng)管理方式，不僅增加了運維人員的工作負擔，也降低了運維效率，影響了光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
4.運維保障存風險
分布式光伏電站的正常運行離不開定期的運維保障，但目前運維人員的專業(yè)水平參差不齊，部分人員操作不當或者消極怠工，導(dǎo)致光伏站的運行效率和安全性無法得到有效保障。一些運維人員在進行設(shè)備維護時，由于缺乏專業(yè)知識和技能，可能會對設(shè)備造成損壞，進一步影響發(fā)電效率。而消極怠工的情況則會導(dǎo)致設(shè)備故障不能及時發(fā)現(xiàn)和處理，增加了電站的運行風險。
5.工商業(yè)園區(qū)屋頂光伏痛點
在工商業(yè)園區(qū)屋頂光伏領(lǐng)域，還存在著一些特殊的痛點。電費成本占比高，工業(yè)園區(qū)的空調(diào)、生產(chǎn)設(shè)備等用電負荷集中，電費占運營成本約 20%-35%。傳統(tǒng)配電模式依賴電網(wǎng)供電，峰谷電價差顯著，尤其在夏季用電高峰時段，電費支出大幅增加。同時，負載失衡問題突出，部分區(qū)域用電負荷過大，而部分區(qū)域用電負荷過小，導(dǎo)致能源浪費和設(shè)備壽命縮短。余電浪費現(xiàn)象嚴重，當光伏發(fā)電量超過園區(qū)自身用電量時，多余的電量無法有效存儲和利用，只能白白浪費。

二、安科瑞分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)功能特點詳解（采購/詢價：安科瑞曹經(jīng)理137/7441/3253）
面對分布式光伏監(jiān)測的諸多痛點，安科瑞分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運而生，為行業(yè)發(fā)展提供了有力的解決方案。該系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，在物理上分為站控層和間隔層，站級通信網(wǎng)絡(luò)采用標準以太網(wǎng)及 TCP/IP 通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等，確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定與高效。

該套系統(tǒng)功能主要有幾點：
1.綜合監(jiān)測界面

展示光伏電站名稱、位置、逆變器數(shù)量等基本信息；

統(tǒng)計當前光伏電站日、月、年發(fā)電量；

按匯流數(shù)據(jù)分散分析每組光伏組件發(fā)電功率以及工作狀態(tài)。

2.電能質(zhì)量監(jiān)測界面

監(jiān)測站內(nèi)電能質(zhì)量檢測儀所采集數(shù)據(jù)，如電壓有效值，偏差率，諧波畸變率，電流有效值，分相功率，總功率等；

通過柱狀圖展示電能質(zhì)量檢測儀諧波和間諧波各頻譜；

通過曲線圖展示三相電流/電壓諧波數(shù)據(jù)、實時負荷曲線、有效值/波動/偏差/閃變等參數(shù)；

展示所選站點下全部電能質(zhì)量檢測儀所有暫態(tài)事件。

3.分布式光伏組件監(jiān)控界面

監(jiān)測整個光伏陣列各個組件的電壓、電流、功率等電參量信息；

監(jiān)測逆變器當前輸入功率、輸出功率、溫度及當前狀態(tài)等信息；

監(jiān)測逆變器交直流側(cè)電參量信息。

4.逆變器曲線分析界面 （陽光電源，錦浪，固德威，華為）

展示逆變器交流側(cè)總有功功率曲線；

展示逆變器直流側(cè)電壓曲線；

展示當前光伏發(fā)電站所處環(huán)境溫度曲線；

綜合分析環(huán)境對光伏發(fā)電的影響。

5.光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)

通過采集數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、實時環(huán)境氣象數(shù)據(jù)、光伏電站實時輸出功率數(shù)據(jù)、光伏組件運行狀態(tài)等信息，可按照電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)要求，實現(xiàn)標準格式的短期功率預(yù)測（預(yù)測光伏電站未來0h-168h的光伏輸出功率，時間分辨率為15min）、超短期功率預(yù)測（預(yù)測未來15min-4h的光伏輸出功率，時間分辨率為15min），以及光伏電站實時氣象數(shù)據(jù)、裝機容量、投運容量、最大出力等信息的上報。同時，光伏電站的功率預(yù)測與主站之間應(yīng)具備定時自動和手動啟動傳輸功能

三、實際案例見證成效項目概述

晉億實業(yè)股份有限公司位于浙江省嘉興市嘉善縣惠民街道松海路66號廠區(qū)，屬于220kV東云變供區(qū)，由東云變35kV晉流683線供電。

晉億實業(yè)5MW分布式儲能項目（以下簡稱“本項目”）是某新能源科技有限公司在晉億實業(yè)廠區(qū)內(nèi)空地新建的一期規(guī)模為5MW/10MWh的鉛碳電池儲能系統(tǒng)（已取得備案2401-330421-04-01-898044），接入晉億實業(yè)股份有限公司配電房10kV母線。儲能系統(tǒng)平時用以給晉億實業(yè)股份有限公司廠區(qū)日常生產(chǎn)負荷削峰填谷，運行模式為每天固定時間“兩充兩放”，充電時間為0:00-7:00、11：00-13:00，放電時間為9:00-11:00、15:00-17:00，正常情況下儲能系統(tǒng)所發(fā)電量“自發(fā)自用，不上網(wǎng)”。

配電房現(xiàn)狀

晉億實業(yè)股份有限公司廠區(qū)內(nèi)建設(shè)有35kV配電房1座，變壓器2臺，1#主變?nèi)萘?2500kVA，2#主變?nèi)萘?000kVA，10kV采用單母分段接線模式。

負荷方面，2023年晉億實業(yè)股份有限公司年大下送功率約14.4MW，大負載率約為82.44%，年平均負載率約68.57%；電源方面，晉億實業(yè)目前已有5.03MWp光伏接入10kVI段母線上，通過1#主變上傳至35kV晉流683線。

圖2.1配電房現(xiàn)狀電氣主接線

分布式儲能設(shè)計

本項目在嘉善縣惠民街道松海路66號晉億實業(yè)廠區(qū)配電房東南側(cè)空地位置建造5MW/10MWh儲能項目工程，距離晉億實業(yè)股份有限公司距離約100米。

儲能單元由儲能一體柜、變壓器、匯流站組成。本項目配置儲能容量為186kW/372kWh的磷酸鐵鋰儲能一體柜27臺，3000kVA變壓器1臺，2500kVA變壓器1臺，并建設(shè)一座10kV開關(guān)艙。本次15套186kW/372kWh（即2790kW/5580kWh）的磷酸鐵鋰儲能一體柜接入1臺3000kVA升壓變，12套186kW/372kWh（即2232kW/4464kWh）的磷酸鐵鋰儲能一體柜接入1臺2500kVA升壓變，將直流電逆變?yōu)?90V交流電，升壓變高壓側(cè)以10kV電壓等級接入2座10kV開關(guān)艙的進線柜。

技術(shù)方案

本項目引入Acrel-1000DP分布式儲能監(jiān)控系統(tǒng)，對整個儲能站進行監(jiān)測控制，并通過設(shè)計控制策略做到削峰填谷，即在電價處于峰價時放電，電價處于谷價時充電，每天固定時間兩充兩放，通過峰谷差價回收投資。

儲能10kV開關(guān)艙進線柜配置線路保護裝置，做到階段式方向過流保護；并網(wǎng)柜配備防孤島保護裝置，在非計劃孤島情況下使儲能系統(tǒng)脫離電網(wǎng)側(cè)；就地箱變配備箱變測控裝置，實時監(jiān)測變壓器的運行狀態(tài)，收集電流、電壓、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，并通過數(shù)據(jù)分析及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，同時裝置也支持遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸。

儲能電站接入系統(tǒng)后，接入嘉善調(diào)度。本項目采用光纖以太網(wǎng)技術(shù)通信方式，光纜線路為：晉億實業(yè)儲能電站—光通信—東云變—光通信—嘉善供電公司，儲能站接入光纖須配置光端機、路由器以及電力縱向加密裝置。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本項目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分層分布式架構(gòu)，能夠高效、穩(wěn)定地運行，滿足現(xiàn)代工業(yè)自動化的需求，為企業(yè)提供強有力的技術(shù)支持，主要分為站控層、通信層和設(shè)備層三個核心部分：

站控層作為系統(tǒng)的管理與控制，承擔著對整個系統(tǒng)的集中監(jiān)控和管理功能。操作員可以通過該層實時監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)，進行數(shù)據(jù)分析與處理。

通信層負責信息傳遞與數(shù)據(jù)交互，確保各個設(shè)備和系統(tǒng)組件之間能夠無縫連接與協(xié)同工作。此層不僅支持多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，還能夠根據(jù)實際應(yīng)用場景的不同規(guī)模和需求進行靈活調(diào)整，增強了系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。

設(shè)備層包含各種硬件設(shè)備，是系統(tǒng)的基礎(chǔ)執(zhí)行單元。這些設(shè)備不僅負責實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，還能根據(jù)上級指令執(zhí)行控制操作，是實現(xiàn)自動化操作的核心組成部分。

系統(tǒng)拓撲圖

方案設(shè)備列表

現(xiàn)場圖片 現(xiàn)場圖片

四、總結(jié)展望
安科瑞分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)憑借其全面的監(jiān)測功能、精準的數(shù)據(jù)分析、完善的事件管理、便捷的運維管理以及靈活的訪問方式，成功解決了分布式光伏監(jiān)測中的諸多痛點，為分布式光伏電站的高效運行和管理提供了可靠保障。通過實際案例可以看出，該系統(tǒng)在提高發(fā)電效率、降低運維成本、保障電站安全等方面發(fā)揮了顯著作用，為用戶帶來了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。
隨著 “雙碳” 目標的深入推進，分布式光伏作為綠色能源發(fā)展的重要方向，未來發(fā)展前景廣闊。而分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)作為保障光伏電站穩(wěn)定運行的關(guān)鍵技術(shù)，也將迎來更大的發(fā)展機遇。希望更多的企業(yè)和用戶能夠關(guān)注并應(yīng)用安科瑞分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)，共同推動分布式光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，為實現(xiàn)我國的能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。

審核編輯 黃宇