安科瑞：分布式光伏防逆流的实用化技术选型与应用

摘要：

        随着“双碳”目标的推进，分布式光伏发电作为新能源的重要组成部分，得到了广泛应用。国家能源局发布的《关于做好新能源消纳工作保障新能源高质量发展的通知》，大力提倡分布式光伏就地消纳，并要求对新上项目设置防逆流管理。

       本文围绕分布式光伏防逆流管理展开，介绍了相关政策背景，分析了防逆流监视位置选择的原理，详细阐述了安科瑞系列防逆流保护装置及监控系统的应用，为分布式光伏防逆流管理提供全面的技术参考与实践指导。

关键词 ：分布式光伏；防逆流管理；新能源消纳；光伏并网点

一、引言

       1.1 研究背景与意义 在全球应对气候变化的大背景下，我国积极推进能源转型，“双碳”目标成为引领能源发展的重要战略方向。分布式光伏发电凭借其清洁、灵活、可就地消纳等优势，在我国能源结构中占据着愈发重要的地位。国家能源局发布的《关于做好新能源消纳工作保障新能源高质量发展的通知》，旨在推动新能源高质量发展，构建新型能源体系 。该通知强调分布式光伏就地消纳，减少对并网的依赖，这一举措对于优化能源资源配置、提升电力系统稳定性具有重要意义。 然而，随着分布式光伏装机量的快速增长，电网逆流问题日益凸显。当光伏发电功率大于本地负荷功率时，多余的电力会流入电网，形成逆流。这不仅会导致电网系统电压升高，影响供电质量，还可能损坏用户侧和光伏发电侧设备，威胁电网系统的安全稳定运行。因此，做好分布式光伏防逆流管理，对保障分布式光伏的健康发展，推动能源转型具有深远的现实意义。

       1.2 国内外研究现状 国外在分布式光伏防逆流管理方面起步较早，积累了丰富的经验。部分发达国家通过制定严格的技术标准和规范，引导分布式光伏系统的设计与建设，有效降低了逆流问题的发生。同时，积极研发先进的监测与控制技术，如智能电表、分布式能源管理系统等，实现对分布式光伏系统的实时监控与精准调控。 国内对于分布式光伏防逆流管理的研究也在不断深入。

近年来，随着分布式光伏的大规模推广，学者和企业围绕防逆流技术展开了广泛研究，取得了一系列成果。从防逆流装置的研发到监控系统的构建，从政策标准的制定到应用案例的实践，均取得了显著进展。但由于我国分布式光伏发展迅速，应用场景复杂多样，在防逆流管理方面仍面临诸多挑战，如并网点与逆流检测点距离较远时的监测与控制问题、多路市电进线情况下的防逆流策略优化等，有待进一步研究解决。

       1.3 研究内容与方法 本文以分布式光伏防逆流管理为研究对象，主要内容包括：分析国家能源局相关政策对分布式光伏发展的影响，明确防逆流管理的重要性；探讨分布式光伏并网点的概念及分类，确定防逆流监视的位置；介绍安科瑞分布式光伏监控系统及防逆流保护装置的功能与应用，分析不同应用场景下的选型策略；通过实际案例分析，验证防逆流管理方案的有效性。 在研究方法上，采用文献研究法，收集国内外关于分布式光伏防逆流管理的政策文件、学术论文和技术报告，了解研究现状与发展趋势；运用案例分析法，结合实际项目案例，对防逆流管理方案的实施效果进行评估；通过理论分析与实践相结合，为分布式光伏防逆流管理提供科学的理论依据和可行的实践方案。

二、分布式光伏政策背景与防逆流管理要求

       2.1 国家能源局新能源消纳政策解读 国家能源局发布的《关于做好新能源消纳工作保障新能源高质量发展的通知》，从多个方面对新能源消纳工作提出了具体要求。在网源协调发展方面，要求加快推进新能源配套电网项目建设，优化接网流程，提升新能源并网性能；在调节能力提升方面，加强系统调节能力建设，开展调节资源效果评估认定；在电网资源配置方面，充分发挥电网资源配置平台作用，提升跨省跨区输电通道输送新能源比例；在新能源利用率目标优化方面，科学确定各地新能源利用率目标，强化目标执行 。 这些政策的出台，为分布式光伏的发展指明了方向。提倡就地消纳的政策导向，旨在减少分布式光伏对电网的冲击，提高能源利用效率。同时，对新上分布式光伏项目设置防逆流管理要求，是保障电网安全稳定运行的重要举措，体现了国家在推动新能源发展过程中，注重能源安全与可持续发展的战略考量。

       2.2 分布式光伏就地消纳与防逆流管理的关系 就地消纳是分布式光伏的核心优势之一，能够有效减少电力传输损耗，降低对大电网的依赖。然而，当分布式光伏发电量超过本地负荷需求时，就会出现逆流现象，影响电网的正常运行。因此，防逆流管理是实现分布式光伏就地消纳的关键保障措施。 通过合理设置防逆流管理系统，实时监测分布式光伏系统的发电功率、负荷功率以及电网的运行状态，能够及时发现并解决逆流问题。当检测到逆流时，采取相应的控制策略，如降低光伏发电功率、调整负荷分配等，确保光伏发电能够*大限度地在本地消纳，从而实现分布式光伏就地消纳与电网安全稳定运行的有机统一。

       2.3 防逆流管理对保障电网安全稳定运行的重要性 电网逆流会给电网系统带来诸多危害。一方面，逆流导致电网系统电压升高，长时间的过压运行会损坏用户侧和光伏发电侧的设备，缩短设备使用寿命，增加设备维护成本。另一方面，随着光伏系统并网规模的不断扩大，逆流可能会影响整个电网系统的安全稳定运行，引发继电保护误动作、电网振荡等问题，甚至导致大面积停电事故。 防逆流管理通过对分布式光伏系统的实时监测与控制，能够有效避免逆流现象的发生，维持电网系统的电压稳定，降低设备损坏风险，提高电网的可靠性和稳定性。同时，合理的防逆流管理策略还能够优化电力资源配置，提高能源利用效率，促进分布式光伏与电网的协调发展。

三、分布式光伏并网点与防逆流监视位置

       3.1 分布式光伏并网点的定义与分类 分布式光伏发电系统的并网点，是指分布式光伏发电系统与电网的连接点。根据连接电网的类型，可分为与公共电网相连的并网点和与用户电网相连的并网点。对于有升压站的分布式电源，并网点为分布式电源升压站高压侧母线或节点；对于无升压站的分布式电源，并网点为分布式电源的输出汇总点 。 在实际应用中，常见的并网点形式包括：分布式光伏发电系统直接与公共电网相连的连接点；分布式光伏发电系统通过用户电网间接与公共电网相连时，与用户电网的连接点。准确理解并网点的定义与分类，对于确定防逆流监视位置至关重要。

       3.2 防逆流监视位置的确定原理 分布式光伏的防逆流应当监视公共连接点处的上网功率。公共连接点是用户电网与公共电网的连接点，通过监测公共连接点处的上网功率，能够准确判断是否存在逆流现象。当上网功率为正时，说明光伏发电在本地消纳后有剩余，并向公共电网输送；当上网功率为负时，即出现了逆流，表明光伏发电量超过了本地负荷需求，多余的电力流入了公共电网。 基于这一原理，在分布式光伏系统中，应在公共连接点处设置监测设备，实时采集上网功率数据，为防逆流控制提供准确依据。同时，结合分布式光伏系统的拓扑结构和运行特点，合理选择监测设备的类型和安装位置，确保监测数据的准确性和可靠性。

       3.3 结合案例分析防逆流监视位置的选择 以某工业园区的分布式光伏项目为例，该园区内多个企业安装了分布式光伏发电系统，部分系统通过企业内部电网与公共电网相连，部分系统直接与公共电网相连。在该项目中，对于通过企业内部电网与公共电网相连的分布式光伏系统，将公共连接点（企业内部电网与公共电网的连接点）作为防逆流监视位置，安装功率监测设备，实时监测上网功率。对于直接与公共电网相连的分布式光伏系统，将并网点（即与公共电网的连接点）作为防逆流监视位置。 通过在公共连接点和并网点设置防逆流监视设备，实现了对整个园区分布式光伏系统的有效监测。在实际运行中，当某企业分布式光伏发电量超过自身负荷需求时，监测设备及时检测到逆流现象，并触发防逆流控制策略，有效避免了逆流对公共电网的影响。

四、安科瑞分布式光伏防逆流解决方案

      4.1 安科瑞分布式光伏监控系统Acrel-1000DP

      4.1.1 系统架构与功能特点 安科瑞分布式光伏监控系统Acrel-1000DP采用分层分布式结构，由站控层、通信层和设备层组成。站控层主要包括监控主机、显示器等设备，负责实现对整个系统的集中监控和管理；通信层采用多种通信方式，如RS485、Modbus TCP等，实现数据的传输与交互；设备层包括各类传感器、智能电表、防逆流保护装置等，负责采集现场数据并执行控制命令。 该系统具有实时监测、数据分析、防逆流控制等功能特点。可实时监测市电下网电量、光伏发电功率、负荷功率等参数，通过对这些数据的分析，实现对分布式光伏系统运行状态的全面评估。在防逆流控制方面，软件内设置了灵活的防逆流控制策略，能够根据监测数据自动调整光伏发电功率，满足站点防逆流并网要求。

       4.1.2 与防逆流保护装置的协同工作机制 安科瑞分布式光伏监控系统Acrel-1000DP与防逆流保护装置AM5SE-IS紧密配合，实现了双重保障的防逆流管理。监控系统实时采集现场数据，并将数据传输给防逆流保护装置。当防逆流保护装置检测到逆功率时，立即触发保护动作，跳开光伏并网开关，防止逆流发生。同时，监控系统根据预设的防逆流控制策略，对光伏发电系统进行调控，降低发电功率，避免逆流再次出现。 这种协同工作机制，充分发挥了监控系统和防逆流保护装置的优势，提高了防逆流管理的效率和可靠性。通过实时监测与快速响应，有效保障了分布式光伏系统的安全稳定运行。

4.2 防逆流保护装置的类型与应用场景

        4.2.1 AM5SE-IS防逆流保护装置 当并网点与逆流检测点距离较近时，可选择AM5SE-IS防逆流保护装置。该装置具有逆功率跳闸、逆功率恢复合闸、低功率跳闸、低功率恢复合闸等功能。在小型分布式光伏项目中，如户用屋顶光伏、小型工商业光伏项目，AM5SE-IS防逆流保护装置能够快速响应，有效防止逆流现象的发生。 以某户用屋顶光伏项目为例，该项目的并网点与逆流检测点距离较近，安装AM5SE-IS防逆流保护装置后，当检测到逆功率时，装置在短时间内触发跳闸动作，切断光伏并网开关，避免了逆流对电网的影响。当逆功率消失后，装置自动恢复合闸，确保光伏发电系统的正常运行。

防逆流保护装置AM5SE-IS

       4.2.2 AM5SE-PV系列主从机防逆流保护装置 当并网点与逆流检测点距离较远（200m以上时），应选择AM5SE-PV系列主从机防逆流保护装置。该装置采用主从机方案，具有四段低功率/低功率恢复合闸、主从机方案逆功率/逆功率恢复合闸、主机防孤岛保护、从机防孤岛保护等功能。 在中大型工商业光伏项目中，多个低压并网点可能分布在较大范围内，此时AM5SE-PV系列主从机防逆流保护装置能够实现多机协同控制。通过主机与从机之间的通信，按序选择性切断指定光伏并网柜，避免全系统断电。例如，某大型工业园区的分布式光伏项目，多个并网点与逆流检测点距离较远，采用AM5SE-PV系列主从机防逆流保护装置后，实现了对分布式光伏系统的有效控制，保障了系统的稳定运行。

4.3 不同市电进线情况下的防逆流保护装置选型

       4.3.1 一路市电进线下的选型策略 若一路市电进线下带多个并网点，主机选用AM5SE-PVM、从机选用AM5SE-PVS，*多支持1主5从。这种选型策略能够满足多个并网点的防逆流控制需求，通过主机与从机的协同工作，实现对分布式光伏系统的集中管理与控制。 以某商业综合体的分布式光伏项目为例，该项目一路市电进线下带多个并网点，采用AM5SE-PVM为主机、AM5SE-PVS为从机的配置方案，实现了对各个并网点的实时监测与控制。在实际运行中，当某个并网点出现逆流现象时，主机能够迅速获取信息，并通过从机对相应的光伏并网柜进行控制，有效防止了逆流的扩散。

      4.3.2 多路市电进线下的选型策略 当市电进线为多路电源进线带1或多个并网点时，主机选用AM5SE-PVM、从机选用AM5SE-PVS2，1个主机*多支持5个从机、1个从机*多接受4个主机。这种配置方案适用于复杂的分布式光伏系统，能够满足多路市电进线情况下的防逆流管理需求。 以某大型工业厂区的分布式光伏项目为例，该厂区有多路市电进线，且分布着多个并网点。采用AM5SE-PVM为主机、AM5SE-PVS2为从机的配置方案后，实现了对整个厂区分布式光伏系统的全面监控与精准控制。通过多主机、多从机之间的协同工作，有效应对了多路市电进线带来的复杂情况，保障了分布式光伏系统的安全稳定运行。

五、分布式光伏防逆流管理的实践案例分析

5.1 案例一：某小型工商业分布式光伏项目

       5.1.1 项目概况 某小型工商业企业安装了分布式光伏发电系统，装机容量为50kW，采用自发自用、余电上网的模式。该项目的并网点与逆流检测点距离较近，为了实现防逆流管理，安装了安科瑞分布式光伏监控系统Acrel-1000DP和AM5SE-IS防逆流保护装置。

       5.1.2 防逆流管理方案实施过程 在项目实施过程中，首先在公共连接点处安装了功率监测设备，实现对上网功率的实时监测。将AM5SE-IS防逆流保护装置接入光伏发电系统，并与监控系统进行通信。通过监控系统设置防逆流控制策略，当检测到逆功率时，AM5SE-IS防逆流保护装置立即触发跳闸动作，同时监控系统调整光伏发电功率，降低发电输出。

       5.1.3 实施效果评估 经过一段时间的运行，该项目的防逆流管理方案取得了良好的效果。有效避免了逆流现象的发生，保障了电网的安全稳定运行。同时，通过合理调整光伏发电功率，提高了光伏发电的就地消纳率，降低了企业的用电成本，实现了经济效益与社会效益的双赢。

5.2 案例二：某大型工业园区分布式光伏项目

        5.2.1 项目概况 某大型工业园区建设了大规模的分布式光伏发电系统，装机容量达到1MW，园区内有多路市电进线，多个并网点分布在不同区域，部分并网点与逆流检测点距离较远。为了实现有效的防逆流管理，采用了安科瑞分布式光伏监控系统Acrel-1000DP和AM5SE-PV系列主从机防逆流保护装置。

       5.2.2 防逆流管理方案实施过程 根据园区的实际情况，在公共连接点和各个并网点处安装了监测设备，实时采集上网功率、光伏发电功率等数据。配置AM5SE-PVM为主机、AM5SE-PVS2为从机，建立主从机通信网络。通过监控系统对整个园区的分布式光伏系统进行集中管理，设置灵活的防逆流控制策略。当某个并网点出现逆流时，主机根据监测数据，通过从机对相应的光伏并网柜进行控制，按序分断或调整发电功率。

       5.2.3 实施效果评估 经过实际运行验证，该项目的防逆流管理方案能够有效应对多路市电进线、多个并网点以及并网点与逆流检测点距离较远等复杂情况。实现了对分布式光伏系统的全面监控与精准控制，大大降低了逆流现象的发生频率，保障了园区电网的安全稳定运行。同时，通过优化防逆流控制策略，提高了光伏发电的利用率，为园区的节能减排做出了积极贡献。

六、结论与展望

       6.1 研究成果总结 本文围绕分布式光伏防逆流管理展开研究，通过对国家能源局相关政策的解读，明确了防逆流管理的重要性。分析了分布式光伏并网点的定义与分类，确定了防逆流监视位置的选择原理。详细介绍了安科瑞分布式光伏监控系统及防逆流保护装置的功能与应用，提出了不同应用场景下的选型策略。通过实际案例分析，验证了防逆流管理方案的有效性。研究成果为分布式光伏防逆流管理提供了系统的技术参考和实践指导，有助于推动分布式光伏的健康发展，保障电网的安全稳定运行。

     6.2 未来发展趋势与研究方向展望 随着分布式光伏技术的不断发展和应用规模的持续扩大，防逆流管理将面临新的挑战与机遇。未来，分布式光伏防逆流管理将朝着智能化、精细化方向发展。一方面，人工智能、大数据等新技术将在防逆流管理中得到更广泛的应用，通过对大量运行数据的分析和挖掘，实现对分布式光伏系统的智能预测与精准控制，进一步提高防逆流管理的效率和可靠性。另一方面，随着微电网、虚拟电厂等新型能源系统的发展，分布式光伏将与其他能源形式深度融合，防逆流管理需要适应更加复杂的能源网络结构，实现多能源协同优化运行。