分布式并網(wǎng)光伏群調(diào)群控系統(tǒng)應用背景
隨著分布式并網(wǎng)光伏整縣試點項目公示，全國整縣分布式市場正在如火如荼的推進。近期，江蘇、福建、浙江等省份要求分布式并網(wǎng)光伏電站具備接入分布式電源主站的功能，這意味著我國分布式并網(wǎng)光伏已步入規(guī)模化容量市場，對分布式電源管理將正式進入到標準化進程。本次群控群調(diào)范圍，主要針對10（6）kV~35kV電壓等級并網(wǎng)接入中低壓配電網(wǎng)的分布式并網(wǎng)光伏電站，其特點是數(shù)量龐大但分布分散，單體規(guī)模小但整體對網(wǎng)絡影響大。
分布式并網(wǎng)光伏群調(diào)群控系統(tǒng)規(guī)范、標準
根據(jù)《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》（GB38755-2019）、《分布式電源并網(wǎng)技術要求》（GB/T33593-2017）、《光伏電站接入電網(wǎng)技術規(guī)定》（Q/GDW617-2011）和《分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)相關技術規(guī)定（暫行）》中的有關規(guī)定要求，通過10（6）kV~35kV電壓等級并網(wǎng)的分布式電源應具有有功功率調(diào)節(jié)能力，并能根據(jù)電網(wǎng)頻率值，電網(wǎng)調(diào)度機構指令等信號調(diào)節(jié)電源有功功率輸出；分布式電源參與配電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的方式可包括調(diào)節(jié)電源無功功率調(diào)節(jié)無功補償設備投入量以及調(diào)節(jié)電源變壓器變比，要求具備以下功能：
1、下轄逆變器（或數(shù)采裝置）、無功補償設備（含SVG、電抗器、電容器）必須具備數(shù)據(jù)上送能力，可接入三遙（遙測、遙控、遙調(diào)）功能；
2、按照給定的點表進行四遙功能配置，站內(nèi)遠動機匯總站內(nèi)電氣拓撲、調(diào)節(jié)電源、無功補償設備運行信息；
3、站內(nèi)遠動機104數(shù)據(jù)轉發(fā)配置至主站，功率調(diào)節(jié)模式為主站下發(fā)調(diào)節(jié)電源、無功補償設備控制指令到遠動機，遠動機下發(fā)設備控制指令實現(xiàn)站內(nèi)有功、無功、功率因素等的遙信采集、遙調(diào)功能和并網(wǎng)點開關的遙控功能；
4、通過數(shù)據(jù)網(wǎng)配置加密策略，打通與地調(diào)的前置通道將信號轉發(fā)至主站；
5、支持依據(jù)現(xiàn)場逆變器的運行功況，組串方式，將下達的目標值按規(guī)則分解為各個逆變器的調(diào)節(jié)量，
杭州領祺科技光伏通訊管理機可以充當站內(nèi)遠動機和群調(diào)群控協(xié)同控制終端/分布式光伏逆變器數(shù)據(jù)采集器。一機多用，節(jié)省項目工程成本，按照給定的點表進行四遙功能配置，站內(nèi)遠動機匯總站內(nèi)電氣拓撲、調(diào)節(jié)電源、無功補償設備運行信息。適配各種類型的逆變器。
綜上要求，以配電主站為核心，以電氣距離接近、集中管控為原則，根據(jù)不同應用場景需求，支持直采方式或其它系統(tǒng)"代理"方式，進行一體化整合與集中協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)對多個分布式電源集中響應控制及調(diào)度指令。實現(xiàn)電網(wǎng)對所管轄地域分布式電站的群控群調(diào)管理。
分布式并網(wǎng)光伏逆變器專用于太陽能光伏發(fā)電領域的逆變器，是光伏系統(tǒng)中不可缺少的核心部件，其最大的作用在于將太陽能電池產(chǎn)生的直流電通過電力電子變換技術轉換為能夠直接并入電網(wǎng)、負載的交流能量。光伏并網(wǎng)逆變器的輸出電壓由電網(wǎng)決定的，當電網(wǎng)電壓超過逆變器工作電壓范圍時，逆變器故障停機，當電網(wǎng)電壓在逆變器工作電壓范圍內(nèi)，逆變器正常工作。
電網(wǎng)對不同形式的逆變器輸出的電能質(zhì)量有一定的要求，不同的規(guī)范、不同的逆變器存在一定的差異。
并網(wǎng)光伏逆變器作為光伏電池與電網(wǎng)的接口裝置，將光伏電池的電能轉換成交流電能并傳輸?shù)诫娋W(wǎng)上，在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中起著至關重要的作用，為了實現(xiàn)最佳方式的太陽能轉換，這勢必要求逆變器多樣化，這是由于建筑的多樣性導致太陽能電池板安裝的多樣性，同時為了使太陽能的轉換效率最高同時又兼顧建筑的外形美觀的緣故。目前通用的太陽能改逆變方式為：集中逆變器、組串逆變器，多組串逆變器和組件逆變（微型逆變器）。
分布式并網(wǎng)光伏并網(wǎng)逆變器是將太陽能直流電轉換為可接入交流市電的設備，是太陽能光伏發(fā)電站不可缺少的重要組成部分。以下對光伏電站設計過程中并網(wǎng)光伏逆變器及其選型做比較詳細的介紹和分析。
1. 分布式并網(wǎng)光伏并網(wǎng)逆變器在分布式并網(wǎng)光伏電站中的作用
分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)其應用模式一般可分為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)以及混合系統(tǒng)，而并網(wǎng)分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本特點就是太陽電池組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)光伏逆變器轉換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)。分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電在滿發(fā)以及容量占比達到一定比例時，容易引起電壓超限問題。電壓超限不僅影響了電能質(zhì)量問題，而且限制了光伏在配電網(wǎng)中的滲透率。針對電壓超限，電網(wǎng)公司出臺了相應的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)技術規(guī)范，業(yè)內(nèi)也有通過逆變器控制方案來實現(xiàn)并網(wǎng)點電壓的調(diào)整或增加新的無功補償裝置應對等解決方案。
1.1 并網(wǎng)光伏電站的基本結構
1.2 并網(wǎng)光伏逆變器功作用和功能
并網(wǎng)光伏逆變器是電力、電子、自動控制、計算機及半導體等多種技術相互滲透與有機結合的綜合體現(xiàn)，它是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中不可缺少的關鍵部分。
并網(wǎng)光伏逆變器是電壓源還是電流源？
首先需要確定光伏逆變器的電源類型，確定電網(wǎng)對逆變器的影響。并網(wǎng)逆變器是發(fā)電設備，屬于電流源。電流源的特性是內(nèi)阻無窮大，輸出電流由設備內(nèi)部算法進行控制。電壓及頻率由外電路（電網(wǎng)）決定，電流源的特點要求電流源不能開路（電網(wǎng)不能故障），電流源可以并聯(lián)使用。
而電壓源的特性是內(nèi)阻為零，輸出電壓恒定不變；電流及其方向由電壓源與外電路共同決定。電壓源的特點要求電壓源不能短路。
并網(wǎng)光伏逆變器的主要功能是：
◆最大功率跟蹤◆DC-AC轉換◆頻率、相位追蹤◆相關保護
2. 并網(wǎng)光伏逆變器分類
并網(wǎng)光伏逆變器按其電路拓撲結構可以分為變壓器型和無變壓器型逆變器，其中變壓器型又分為高頻變壓器型和低頻變壓器型。變壓器型和無變壓器型逆變器的主要區(qū)別在于安全性和效率兩個方面。以下對三種類型逆變器做簡單介紹：
l 高頻變壓器型
采用DC-AC-DC-AC的電路結構，設計較為復雜，采用較多的功率開關器件，因此損耗較大。
l 低頻變壓器型
采用DC-AC-AC的電路結構，電路簡單，采用普通工頻變壓器，具有較好的電氣安全性，但效率較低。
l 無變壓器型
采用DC-AC的電路結構，無電氣隔離，電壓范圍較窄，但是損耗小、效率高。
不同類別的逆變器對于電壓超限、孤島保護等要求有較大區(qū)別，逆變器類別將根據(jù)《光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術要求》（GB/T37408-2019）中規(guī)定，逆變器按接入電源等級可分為A類、B類逆變器。
類別 | 對應標準 | 標準適用 |
A類逆變器 | 指應用于光伏發(fā)電站并 | GB/T19964適用于通過35kV及以 |
B類逆變器 | 指應用于光伏發(fā)電系統(tǒng) | GB/T 29319適用于通過380V電壓 |
A類逆變器與公共電網(wǎng)的要求緊密，B類逆變器主要應用于分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，具有并網(wǎng)電壓低、與公用電網(wǎng)聯(lián)系不緊密、對電網(wǎng)影響小等特點。
A類逆變器在無功容量、故障穿越（低電壓穿越和高電壓穿越）、反孤島保護存在一定的差異要求。
隨著分布式電源接入比例的上升，電網(wǎng)做好分布式電源與電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃，計算各級配電網(wǎng)承載力，加強配電網(wǎng)群測群控群調(diào)技術、有載調(diào)容調(diào)壓配電等關鍵技術。隨著新能源的大比例接入，目前電網(wǎng)對于對B類逆變器的技術要求逐步靠近、甚至參照A類逆變器。
針對逆變器與并網(wǎng)點電壓等技術要求，出臺了一系列的安規(guī)要求，主要標準如下：
《光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器技術要求》（GB/T37408-2019） 7.5.1 電壓適應性中規(guī)定：A類逆變器和B類逆變器的電壓范圍均為0.9p.u.至1.1p.u.
《光伏電站接入電力系統(tǒng)技術規(guī)范》（GB/T 19964-2012）9.1 電壓范圍規(guī)定了逆變器的電壓范圍為0.9p.u.至1.1p.u.
《光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術規(guī)定》（GB/T 29319） 8.2 高/低壓保護詳細規(guī)定了逆變器的電壓范圍為0.85p.u.至1.1p.u.
三個標準中運行電壓范圍的低限數(shù)值不同，不同數(shù)值意味著不同制造成本。逆變器定值涉及分布式并網(wǎng)光伏的涉網(wǎng)性能，應該有嚴格的定值規(guī)范、審核流程和驗收管理。如山東要求10kV均按照電站級的電壓進行整定。
04.并網(wǎng)點電壓問題解決方案與對策
解決并網(wǎng)點電壓異常的方法：
1、逆變器功率控制
逆變器在并網(wǎng)環(huán)節(jié)能夠對光伏輸出的有功功率和無功功率實現(xiàn)調(diào)節(jié)控制，可以通過對功率的控制實現(xiàn)對并網(wǎng)點電壓的調(diào)整。
2、SVC/SVG無功補償裝置
無功補償對電力系統(tǒng)的重要性越來越受到重視，合理地使用無功補償設備，對調(diào)整電網(wǎng)電壓（控制電網(wǎng)電壓波動和閃變能力）、提高供電質(zhì)量、抑制諧波干擾、保證電網(wǎng)安全運行都有著十分重要的作用。
3、配置儲能
1）儲能可以解決三相電壓不平衡問題。
2）通過功率型儲能的快速響應能力，也可以補償電壓閃變和暫降的電壓問題。
3）儲能能夠進行無功補償，改善功率因素，同時不影響光伏有功出力。
5 并網(wǎng)光伏逆變器主要技術指標
a.使用環(huán)境條件
逆變器正常使用條件：包括工作溫度、工作濕度以及逆變器的冷卻方式等相關指標。
b.直流輸入最大電流c.直流輸入最大電壓d.直流輸入MPP電壓范圍
逆變器對太陽能電池部分進行最大功率追蹤（MPPT）的電壓范圍，一般小于逆變器允許的最大直流輸入電壓，設計電池組件的輸出電壓應當在MPP電壓范圍之內(nèi)。
e.直流輸入最大功率
大于逆變器的額定輸出功率，即通常所說的“逆變器功率”。為了充分利用逆變器的容量，設計接入并網(wǎng)光伏逆變器的電池組件的標稱功率可以等于直流側輸入最大功率。
f.最大輸入路數(shù)
指逆變器直流側可接入的直流回路數(shù)目。g. 額定輸出電壓
在規(guī)定的輸入條件下，逆變器應輸出的電壓值。電壓波動范圍一般應：單相220V±5%，三相380±5%。
h.額定輸出功率
在規(guī)定的輸出頻率和負載功率因數(shù)下，逆變器應輸出的額定電流值。i. 額定輸出頻率
在并網(wǎng)系統(tǒng)中，額定輸出頻率要對應所并入的電網(wǎng)頻率，而且當電網(wǎng)的頻率和相位有微小波動時，逆變器輸出的交流電應自動追蹤電網(wǎng)的頻率和相位。當檢測到電網(wǎng)頻率波動過大，逆變器將自動切離電網(wǎng)。我國的市電頻率為50Hz，并網(wǎng)光伏逆變器頻率波動范圍一般在±3%以內(nèi)。
j.最大諧波含量
正弦波逆變器，在阻性負載下，輸出電壓的最大諧波含量應≤10%。
k.過載能力
在規(guī)定的條件下，在較短時間內(nèi)，逆變器輸出超過額定電流值的能力。逆變器的過載能力應在規(guī)定的負載功率因數(shù)下，滿足一定的要求。
L.效率
在額定輸出電壓、輸出，電流和規(guī)定的負載功率因數(shù)下，逆變器輸出有功功率與輸入有功功率（或直流功率）之比。
目前很多廠家的逆變器效率標示了"效率"和"歐洲效率"兩種。"效率"一般指一天內(nèi)某時刻逆變器的最大效率，而歐洲效率是根據(jù)一天內(nèi)日照強度的變化計算加權值，通過特定的公式計算一天內(nèi)的"平均效率"，相對比較科學。很多公司的無變壓器型逆變器的“效率”值很高很高，其實理論上不太可能，可能
他們未考慮輸出功率因素的影響，將無功功率也計算在內(nèi)而得出的最大效率。
m.負載功率因數(shù)
逆變器負載功率因數(shù)的允許變化范圍，推薦值0.7-1.0。n.負載的非對稱性
n.負載的非對稱性
在10%的非對稱負載下，固定頻率的三相逆變器輸出電壓的非對稱性應≤10%。o.防護等級
IP（INGRESS PROTECTION）防護等級系統(tǒng)是由IEC（INTERNATIONAL ELECTROTECHNICALCOMMISSION）所起草。IP防護等級是由兩個數(shù)字所組成，第1個數(shù)字表示燈具離塵、防止外物侵入的等級，第2個數(shù)字表示燈具防濕氣、防水侵入的密閉程度，數(shù)字越大表示其防護等級越高。
p.保護功能
逆變器應設置：短路保護、過電流保護、過電壓保護、欠電壓保護及缺相保護。
q.干擾與抗干擾
逆變器應在規(guī)定的正常工作條件下，能承受一般環(huán)境下的電磁干擾。逆變器的抗干擾性能和電磁兼容性應符合有關標準的規(guī)定。
R.噪聲
不經(jīng)常操作、監(jiān)視和維護的逆變器，應小于95db。經(jīng)常操作、監(jiān)視和維護的逆變器，應小于80db。
s.顯示
逆變器應設有交流輸出電壓、輸出電流和輸出頻率等參數(shù)的數(shù)據(jù)顯示，并有輸入帶電、通電和故障狀態(tài)的信號顯示。
t.通信接口
主要用于系統(tǒng)運行監(jiān)控，一般的逆變器通訊接口模式有RS-485、RS-232以及GPRS。
u.機械參數(shù)
主要指逆變器的重量和尺寸。
分布式并網(wǎng)光伏逆變器的集采集控并網(wǎng)協(xié)調(diào)面臨的問題是分散點多分布面廣，各種連接線路電氣環(huán)境復雜，不同光伏電站終端采用的設備所具有的通信條件不同，不同分布式并網(wǎng)光伏逆變器通信規(guī)約不同。
分布式并網(wǎng)光伏電站逆變器的數(shù)據(jù)采集,戶用逆變器一般用精靈網(wǎng)關或逆變器采集棒，精靈網(wǎng)關的優(yōu)勢在于可以遠程升級，可以在逆變器損壞更換的場景下，保護通信部件的投資，而且精靈網(wǎng)關可以采集多個終端設備，包括多戶多個逆變器，浪涌防雷，防逆流裝置，點表、電能質(zhì)量表，氣象站，儲能電池控制等。靈活性更強。接的設備越多，需要的精靈網(wǎng)關的性能越高，通常需要專門的防雨裝置，或集成在光伏并網(wǎng)箱柜里面。
分布式并網(wǎng)光伏電站的數(shù)據(jù)采集逆變器采集棒方案的優(yōu)勢在于實施簡易，插上即用，不足是不靈活，不同逆變器型號、接口、協(xié)議不同，需要專門配備對應的逆變器采集棒型號，一旦逆變器更換升級，原有的采集棒也需要替換，相當于對逆變器的深度綁定，因此靈活度不高，采集棒自帶防雨防水，內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)卡，一般也無法自行更換，所以選擇逆變器采集棒，一般就會深度綁定廠商。很難靈活調(diào)整。
要快速采集數(shù)據(jù)，采集棒可以分發(fā)，讓用戶領用自行安裝，自帶平臺和APP，快速上手使用。要靈活組網(wǎng)，上報多個上位機平臺（計價、運維維護、能源大數(shù)據(jù)、調(diào)控、預測），不僅采集逆變器數(shù)據(jù)，還要支持其他智能設備、氣象站、表計設備、安全設備（防雷防孤島防逆流線路保護等等，逆變器有時本身也具備這些功能），就需要精靈網(wǎng)關或更高性能的通信管理機。
逆變器的一般功能和采集點表
逆變器需要有交流過壓，欠壓保護，超頻、欠頻保護，高溫保護、交流及直流過流保護，直流過壓保護等功能。
逆變器必須具備快速監(jiān)測孤島且監(jiān)測到孤島后立即斷開與電網(wǎng)連接的能力。具備高/低電壓閉鎖、檢有壓自動并網(wǎng)功能(檢有壓85%UN自動并網(wǎng))。
逆變器類型分布式電源應具備支持調(diào)度機構開展“四遙”（遙測、遙信、遙調(diào)、遙控）應用功能，逆變器應通過國家認可資質(zhì)機構的檢測和認證。
400-001-8882
