光伏發(fā)電系統(tǒng)如何確保高壓防逆流，保障電網(wǎng)穩(wěn)定？

安科瑞徐赟杰18706165067

什么是高壓防逆流？

安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)之后，當(dāng)光伏發(fā)的電大于本地負(fù)載所用電時(shí)，消納不完的電量就要送到電網(wǎng)中，產(chǎn)生的電流流向與常規(guī)的電流相反，故稱之為逆流。在光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中，為了確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性，保護(hù)電網(wǎng)不受任何影響和沖擊，需要防止光伏系統(tǒng)不向電網(wǎng)饋電，稱之為防逆流。而高壓防逆流顧名思義就是在高壓側(cè)（10kV、35kV、110kV）做防逆流。

01工商業(yè)高壓防逆流適用場景

政策要求，自發(fā)自用場景，電網(wǎng)部門要求嚴(yán)格，不允許光伏電量饋送至電網(wǎng)，電網(wǎng)可能會(huì)對該行為進(jìn)行處罰；

用戶正常生產(chǎn)時(shí)，負(fù)載可以把光伏發(fā)電完全自己消耗掉，但假期或生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整時(shí)會(huì)有發(fā)電量上網(wǎng)的情況；

用戶負(fù)載結(jié)構(gòu)復(fù)雜，廠區(qū)內(nèi)有多段高壓母線，多臺(tái)配電變壓器；

用于高壓并網(wǎng)的工商儲(chǔ)項(xiàng)目場景中。

02高壓防逆流與低壓防逆流的區(qū)別

|采樣點(diǎn)的選擇

低壓防逆流在400V低壓進(jìn)線柜內(nèi)采集一次側(cè)電流電壓信號，高壓防逆流的采樣點(diǎn)在配電房/升壓站10kV、35kV或110kV的進(jìn)線柜上進(jìn)行二次側(cè)采樣（PT二次側(cè)電壓為100V,CT二次側(cè)電流一般為5A/1A）。

| 負(fù)載消耗發(fā)電量的選擇

若采用傳統(tǒng)低壓防逆流方案，并網(wǎng)點(diǎn)發(fā)電量僅可在該單臺(tái)10/0.4kV配電變壓器0.4kV側(cè)進(jìn)行發(fā)電及用電，同一段10kV母線下其他10kV變壓器下端負(fù)載無法消納光伏發(fā)電量。而高壓防逆流可以使同一段10kV母線下其他10kV變壓器下端負(fù)載去消納光伏發(fā)電量，可以最大程度保證發(fā)電量的消納，提高投資方的收益。

以某一案例的一次電氣系統(tǒng)圖為例：

如圖，左側(cè)10kV Ⅰ段母線底下1、2兩個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)為400V并網(wǎng)，403、404為400V母線下的負(fù)載，401、402為400V進(jìn)線，102、103為10kV光伏出線，104、105為10kVⅠ段母線下的兩個(gè)負(fù)載，101為10kVⅠ段母線進(jìn)線。右側(cè)10kVⅡ段母線底下并網(wǎng)點(diǎn)3為800V并網(wǎng)，202為10kV光伏出線，203、204、205為10kV Ⅱ段母線下的三個(gè)負(fù)載，201為10kV Ⅱ段母線進(jìn)線。

防逆流若布置在低壓側(cè)400V進(jìn)線以低壓防逆流點(diǎn)1的401進(jìn)線為例，則同一400V母線下403負(fù)載消納不掉的光伏發(fā)電量，在102回路出現(xiàn)電量上行就會(huì)立馬激活防逆流功能，降低光伏區(qū)發(fā)電量。103、104、105同一段10kV母線下的三個(gè)負(fù)載將無法使用光伏電量，造成了“不必要的棄光”現(xiàn)象。如果將防逆流布置在10kV母線進(jìn)線側(cè)101回路即圖中高壓防逆流點(diǎn)1下，則103、104、105同一段10kV母線下的三個(gè)負(fù)載也可以消納光伏發(fā)電量，廠區(qū)內(nèi)負(fù)載可最大程度消納光伏發(fā)電量，形成發(fā)電收益最大化。

對于10kVⅡ段母線下800V并網(wǎng)點(diǎn)3來說，傳統(tǒng)的400V低壓防逆流不適配這類場景，必須采用高壓防逆流，防逆流點(diǎn)為10kVⅡ段母線進(jìn)線201這個(gè)高壓防逆流點(diǎn)2處，在這邊做高壓防逆流203、204、205這三個(gè)負(fù)載都可以消納光伏發(fā)電量，負(fù)載可以最大化消納光伏發(fā)電量，使得發(fā)電收益達(dá)到最大化。

03每個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)對光伏發(fā)電消納的對比

隨著光伏技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的家庭和企業(yè)開始采用光伏發(fā)電系統(tǒng)作為能源供應(yīng)的重要組成部分。然而，當(dāng)光伏發(fā)電量超過即時(shí)消費(fèi)需求時(shí)，如何有效避免逆流反饋上網(wǎng)成為了一個(gè)亟待解決的問題。本文將詳細(xì)探討幾種可行的防逆流解決方案，以幫助用戶更好地管理和利用光伏發(fā)電。

04、配置防逆流表（加ADL400型號）+逆變器（前提是具備該功能）

為了更精準(zhǔn)地監(jiān)控和控制光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出，我們可以配置防逆流表。以安科瑞ADL400型號為例，這款防逆流表能夠與具備防逆流功能的逆變器完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)節(jié)。通過防逆流表的精準(zhǔn)監(jiān)控，我們可以確保光伏發(fā)電系統(tǒng)始終在安全的范圍內(nèi)運(yùn)行，同時(shí)有效避免逆流現(xiàn)象的發(fā)生。

ADL 系列導(dǎo)軌式多功能電能表，是主要針對于光伏并網(wǎng)系統(tǒng)、微逆系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、交流耦合系統(tǒng)等新能源發(fā)電系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的一款智能儀表，產(chǎn)品具有精度高、體積小、響應(yīng)速度快（100ms）、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。具有對電力參數(shù)進(jìn)行采樣計(jì)量和監(jiān)測，逆變器或者能量管理系統(tǒng)（EMS）與之進(jìn)行通訊，根據(jù)實(shí)時(shí)功率及累計(jì)電能實(shí)現(xiàn)防逆流、調(diào)節(jié)發(fā)電量、電池充放電等功能，可雙向計(jì)量，實(shí)現(xiàn)戶用分布式光伏能量管理。

ADL400產(chǎn)品尺寸

ADL400主要功能

對于戶用光伏系統(tǒng)來說，配置防逆流表+逆變器的方案是一種經(jīng)濟(jì)且實(shí)用的選擇。這種方案不僅成本低廉，而且無需額外的復(fù)雜設(shè)備，通過逆變器本身去調(diào)節(jié)，只需確保所選逆變器與防逆流表兼容即可。

2、通過防逆流表+斷路器

當(dāng)檢測到逆流趨勢時(shí)，系統(tǒng)可通過切斷部分光伏設(shè)備來減少電能輸出，從而避免逆流。雖然這種方法會(huì)導(dǎo)致一定程度的光能浪費(fèi)，即“棄光”現(xiàn)象，但在某些情況下，它仍然是一種有效的應(yīng)急措施。

（上面兩個(gè)適用類似戶用光伏）

3、配套防逆流裝置（AM5SE-IS）

對于需要更精細(xì)控制的場景，我們可以考慮使用專門的防逆流裝置，如AM5SE-IS。這類裝置通過直接控制光伏設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)來防止逆流，適用于分布式光伏系統(tǒng)中的單臺(tái)或多臺(tái)逆變器場景。然而，同樣需要注意的是，這種方法也存在棄光的問題。

AM5SE-IS

4、配套防逆流裝置（AM5SE-IS）+管理系統(tǒng)（Acrel-2000MG）

對于規(guī)模較大、包含多臺(tái)逆變器的分布式光伏系統(tǒng)，最理想的解決方案可能是結(jié)合使用防逆流裝置與先進(jìn)的管理系統(tǒng)。以AM5SE-IS防逆流裝置與Acrel-2000MG管理系統(tǒng)為例，這種高級系統(tǒng)不僅能夠通過調(diào)節(jié)逆變器輸出預(yù)防逆流，還能根據(jù)電網(wǎng)負(fù)載情況智能調(diào)度，優(yōu)先通過調(diào)整輸出功率來平衡供需，僅在必要時(shí)切斷部分設(shè)備，從而最大限度減少棄光。

AM5SE-IS防孤島保護(hù)裝置適用于 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。保證整個(gè)電站和相關(guān)維護(hù)人員的生命安全。

Acrel-2000MG管理系統(tǒng)

雖然這種方案的初期投資較高，但長期來看，它能更有效地利用光能，提高系統(tǒng)整體的經(jīng)濟(jì)性和效率。通過智能調(diào)度和精準(zhǔn)控制，我們可以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與電網(wǎng)負(fù)荷的完美匹配，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電網(wǎng)的安全可靠。

（這兩個(gè)適用分布式光伏，多臺(tái)逆變器場景）

綜上所述，避免光伏發(fā)電逆流反饋上網(wǎng)是一個(gè)涉及多個(gè)方面的復(fù)雜問題。在選擇防逆流解決方案時(shí)，我們需要綜合考慮系統(tǒng)的規(guī)模、預(yù)算、對棄光率的容忍度以及技術(shù)可行性等因素。通過合理配置逆變器、防逆流表、斷路器、防逆流裝置和管理系統(tǒng)等設(shè)備，我們可以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的高效利用和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

審核編輯 黃宇