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安科瑞劉鴻鵬172一6972一5322
摘要
隨著“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的持續(xù)推進(jìn)，高原地區(qū)憑借其太陽(yáng)能資源，成為光伏產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)布局區(qū)域。由于其自然環(huán)境復(fù)雜、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的智能化、遠(yuǎn)程化、高可靠運(yùn)維成為保障其安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。本文以安科瑞Acrel1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)為例，探討該系統(tǒng)在高原地區(qū)光伏電站中的典型應(yīng)用，分析其在提高運(yùn)行效率、保障電能質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面的重要作用。
1. 引言
高原地區(qū)（如青藏高原、川西高原）光照資源豐富，年日照時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng)，具備發(fā)展分布式光伏發(fā)電的天然優(yōu)勢(shì)。然而，這一地區(qū)氣候惡劣、交通不便、氣壓低、溫差大，導(dǎo)致傳統(tǒng)運(yùn)維方式成本高、效率低。為此，分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。安科瑞Acrel-1000DP系統(tǒng)在多項(xiàng)高原項(xiàng)目中的成功應(yīng)用表明，其可有效解決高原光伏運(yùn)維難題。
2. 高原地區(qū)光伏電站運(yùn)維難點(diǎn)
環(huán)境惡劣：強(qiáng)紫外線、高海拔低氧環(huán)境導(dǎo)致設(shè)備老化加劇，檢修頻率增加；
交通不便：部分地區(qū)道路通行困難，不適合高頻人工巡檢；
氣候多變：晝夜溫差大，突發(fā)雷暴等極端天氣影響運(yùn)行穩(wěn)定；
電網(wǎng)薄弱：電壓波動(dòng)頻繁、負(fù)荷不穩(wěn)，需實(shí)時(shí)電能質(zhì)量調(diào)控；
信息孤島：部分電站缺乏統(tǒng)一平臺(tái)管理，數(shù)據(jù)信息分散，無(wú)法集中決策。
3. Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)
Acrel-1000DP是一套集發(fā)電監(jiān)控、能效管理、電能質(zhì)量分析、視頻監(jiān)控、預(yù)測(cè)分析等功能于一體的分布式光伏智能運(yùn)維平臺(tái)。它通過部署在各子系統(tǒng)的傳感器和智能終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏陣列、逆變器、并網(wǎng)點(diǎn)、環(huán)境狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可對(duì)用戶光伏發(fā)電、用電進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運(yùn)維，滿足用戶可靠、安全、節(jié)約、有序用電的要求。對(duì)用戶提供運(yùn)維服務(wù)，并支持遠(yuǎn)程控制與調(diào)度，構(gòu)建“無(wú)人值守+集中監(jiān)控”的新型光伏運(yùn)維體系，實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)，信息互通，打破信息孤島；根據(jù)用電設(shè)備負(fù)荷重要性分級(jí)管理，錯(cuò)峰有序用電。
3.1 主要功能
光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集與分析；
展示光伏電站名稱、位置、逆變器數(shù)量等基本信息，統(tǒng)計(jì)當(dāng)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)。
電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警；
監(jiān)測(cè)站內(nèi)電能質(zhì)量檢測(cè)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(cè)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(shí)時(shí)負(fù)荷曲線、有效值/波動(dòng)/偏差/閃變等參數(shù)，展示所選站點(diǎn)下全部電能質(zhì)量檢測(cè)儀所有暫態(tài)事件。
逆變器、電表、環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)讀取；
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(dāng)前光伏發(fā)電站所處環(huán)境溫度曲線，綜合分析環(huán)境對(duì)光伏發(fā)電的影響。
防孤島保護(hù)、電壓頻率控制；
遠(yuǎn)動(dòng)上傳與調(diào)度接口，可視化界面與智能曲線分析。
光功率預(yù)測(cè)與智能調(diào)度；
監(jiān)測(cè)整個(gè)光伏陣列各個(gè)組件的電壓、電流、功率等電參量信息，監(jiān)測(cè)逆變器當(dāng)前輸入功率、輸出功率、溫度及當(dāng)前狀態(tài)等信息，監(jiān)測(cè)逆變器交直流側(cè)電參量信息。
3.2 硬件組成
分布式光伏防孤島保護(hù)
AM5SE-IS防孤島保護(hù)裝置主要適用于35kV、10kV及低壓380V光伏發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電等新能源并網(wǎng)供電系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生孤島現(xiàn)象時(shí)，可以快速切除并網(wǎng)點(diǎn)，使本站與電網(wǎng)側(cè)快速脫離，確保整個(gè)電站和相關(guān)維護(hù)人員的生命安全。
 
分布式光伏電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)
APView500系列電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測(cè)、電壓不平衡度監(jiān)測(cè)、事件記錄、測(cè)量控制等功能為一體，能夠滿足通過0.4-35kV電壓等級(jí)并網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)要求，廣泛適用于工業(yè)廠房、商業(yè)屋頂、物流基地、機(jī)場(chǎng)交通、高速服務(wù)區(qū)等行業(yè)的分布式光伏并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)。
電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫
電氣接點(diǎn)在線測(cè)溫裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)，防止在運(yùn)行過程中因氧化、松動(dòng)、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸電阻過大而發(fā)熱成為安全隱患，提高設(shè)備安全保障，及時(shí)、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，降低設(shè)備事故率。
4. 在高原光伏電站中的典型應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中運(yùn)維，降低人工依賴
Acrel1000DP可在中心站實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)百公里外的光伏站點(diǎn)集中監(jiān)控和控制，減少高原地區(qū)因人力檢修帶來的時(shí)間成本與安全隱患。
提升電能質(zhì)量，保障并網(wǎng)安全
系統(tǒng)配備A類電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，能對(duì)諧波、電壓波動(dòng)、三相不平衡、頻率偏移等進(jìn)行全天候監(jiān)測(cè)與分析，保障高原薄弱電網(wǎng)環(huán)境下的并網(wǎng)穩(wěn)定性。
支持光功率預(yù)測(cè)與調(diào)度聯(lián)動(dòng)
在海拔變化大、天氣多變的高原地區(qū)，系統(tǒng)通過融合氣象數(shù)據(jù)、輻照度、組件溫度等信息，支持0\~72h光伏功率預(yù)測(cè)，輔助調(diào)度機(jī)構(gòu)科學(xué)調(diào)控。
多層級(jí)安全保護(hù)，提升系統(tǒng)可靠性
系統(tǒng)具備防孤島裝置、頻率電壓緊急控制、繼電保護(hù)、無(wú)線測(cè)溫等多項(xiàng)保護(hù)機(jī)制，適應(yīng)高原電網(wǎng)波動(dòng)大、設(shè)備維護(hù)難的特點(diǎn)。
多維數(shù)據(jù)可視化，提高決策效率
系統(tǒng)通過綜合監(jiān)測(cè)、拓?fù)鋱D、逆變器曲線等多界面形式呈現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)“設(shè)備異�？梢暋l(fā)電效率可評(píng)、趨勢(shì)變化可判”。
5. 應(yīng)用案例
在西南某高原重工園區(qū)，采用Acrel-1000DP構(gòu)建18MW分布式光伏運(yùn)維平臺(tái)，涵蓋3個(gè)光伏配電房，配備通訊屏、站控屏、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、逆變器監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)等。系統(tǒng)部署后，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一調(diào)度運(yùn)維，減少故障響應(yīng)時(shí)間40%以上，顯著提升了高原地區(qū)光伏電站的智能化水平。
6. 結(jié)語(yǔ)
面對(duì)高原地區(qū)分布式光伏發(fā)電日益增長(zhǎng)的需求，構(gòu)建可靠、智能的運(yùn)維平臺(tái)是保障其可持續(xù)運(yùn)行的核心路徑。Acrel-1000DP系統(tǒng)以其實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、集中管理、多層級(jí)保護(hù)等特點(diǎn)，已在多個(gè)高原項(xiàng)目中展現(xiàn)出良好適應(yīng)性與可靠性。未來，該系統(tǒng)將在光伏運(yùn)維數(shù)字化、智能化發(fā)展中發(fā)揮更大作用，為我國(guó)高原清潔能源開發(fā)提供堅(jiān)實(shí)技術(shù)支撐。
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