摘 要：在“雙碳"目標(biāo)的下，分布式光伏正憑借其靈活、就近消納的顯著優(yōu)勢，迅速融入工業(yè)園區(qū)、商業(yè)樓宇及公共設(shè)施之中。10kV并網(wǎng)項目較于低壓并網(wǎng)，其并網(wǎng)點電壓等級更高、電網(wǎng)交互復(fù)雜，對監(jiān)控系統(tǒng)的實時性、精準(zhǔn)性與安全性提出了較為嚴(yán)苛的要求，為確保電站長期高效、穩(wěn)定、合規(guī)運行，需要引入一套專業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)作為新一代分布式光伏智能監(jiān)控系統(tǒng)，深度融合了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與云計算技術(shù)，為10kV并網(wǎng)電站提供了全生命周期的智慧管理。本文介紹了Acrel-1000分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)在，某5.88MW分布式光伏發(fā)電項目中的應(yīng)用。

項目方案：

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)的管理與控制中心，承擔(dān)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(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理。

通信層負(fù)責(zé)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?fù)浣Y(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(jìn)行靈活調(diào)整，極大地增強了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)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(fù)責(zé)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?fù)鋱D

項目配置設(shè)備清單如下表所示：

方案設(shè)備列表

現(xiàn)場圖片

1. 系統(tǒng)功能

1.1. 光伏電站實時監(jiān)測

系統(tǒng)主接線圖為光伏電站內(nèi)新建的10kV開閉所及箱變一次系統(tǒng)圖，人機(jī)界面可以實時顯示采集到的各類數(shù)據(jù)，包括開關(guān)柜的電壓、電流和功率等關(guān)鍵參數(shù)，以及開關(guān)柜內(nèi)斷路器、手車的分合狀態(tài)等。

圖1 實時監(jiān)測

1.2. 逆變器監(jiān)測

逆變器數(shù)據(jù)監(jiān)測功能是光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵組成部分，它負(fù)責(zé)收集、分析和處理逆變器的運行數(shù)據(jù)，包括電壓、電流、功率和溫度等參數(shù)，以確保光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和優(yōu)性能，通過數(shù)據(jù)監(jiān)測，用戶可以及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常，進(jìn)行故障診斷與維護(hù)，提高系統(tǒng)的整體效率與可靠性。

圖2 逆變器監(jiān)測界面

1.3. 電能質(zhì)量在線監(jiān)測

電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置采集光伏并網(wǎng)接入點的電能質(zhì)量信息，可以對整個供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測。系統(tǒng)界面實時顯示裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度百分比和正序/負(fù)序/零序電壓值、三相電流不平衡度百分比和正序/負(fù)序/零序電流值，幫助管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況，以便及時發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

圖3 電能質(zhì)量在線監(jiān)測界面

1.4. 單元接線圖

單元接線圖（即間隔分圖）是描述單個電氣開關(guān)柜核心功能的圖紙，主要包括一次主回路（清晰展示斷路器、互感器、母線等高壓設(shè)備的電氣連接關(guān)系）、保護(hù)的遙信狀態(tài)（斷路器分合位、接地刀閘狀態(tài)、保護(hù)動作等信號）、柜內(nèi)電參量（電壓、電流、功率等關(guān)鍵數(shù)據(jù)）。

圖4 單元接線圖界面

1.5. 調(diào)度上傳

分布式光伏發(fā)電站需要接入電網(wǎng)做到統(tǒng)一調(diào)度管理。要將其發(fā)電數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)和可調(diào)節(jié)能力等信息實時上傳至電網(wǎng)調(diào)度中心的過程，讓電網(wǎng)能夠像管理傳統(tǒng)電廠一樣，對分布式光伏進(jìn)行可觀、可測、可控、可調(diào)的協(xié)調(diào)管理，本項目通過分布式光伏電源采集控制裝置，采用無線和有線通道接入蘇州地調(diào)系統(tǒng)。

1.6. 安全防護(hù)

數(shù)據(jù)安全是保障屋頂光伏發(fā)電項目穩(wěn)定、可靠運行的基石，一旦數(shù)據(jù)遭受篡改、泄露或惡意攻擊，將可能導(dǎo)致發(fā)電計劃紊亂、設(shè)備故障誤判等嚴(yán)重后果，進(jìn)而影響整個電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。鑒于此，本項目高度重視數(shù)據(jù)安全防護(hù)體系建設(shè)，專門配備了先進(jìn)且完備的防護(hù)裝置，包括防入侵系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全檢測裝置，對系統(tǒng)進(jìn)行定期掃描與深度檢測，及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的安全漏洞。

結(jié)語

在分布式光伏發(fā)電項目中，分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著整合能源資源的關(guān)鍵作用，該系統(tǒng)能夠?qū)Ψ稚⒉贾玫墓夥l(fā)電設(shè)備展開實時監(jiān)測，精準(zhǔn)收集并深入分析各個發(fā)電單元在運行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)上傳調(diào)度過程中，為了保證數(shù)據(jù)的安全，有必要配備一系列防護(hù)裝置。裝置間相互協(xié)同、層層設(shè)防，能夠有效抵御各類潛在的網(wǎng)絡(luò)攻擊，確保數(shù)據(jù)的完整性、保密性和可用性，為數(shù)據(jù)安全提供quan方位、多層次的堅實保障。