Acrel-1000DP 在分布式光伏项目中的成功应用纪实

摘要

随着新能源产业的迅猛发展，用户侧新能源接入规模不断扩大。然而，随之而来的安全隐患、监控缺失、发电效率及收益管理难题，以及运行维护效率低下等问题，严重制约了新能源的有效利用和可持续发展。本文深入探讨了安科瑞Acrel - 1000DP分布式光伏监控系统平台，详细阐述该系统在保障全站安全稳定运行、提升发电效益与收益、实现标准规范并网，以及优化全站电力监控与运维等方面的功能和应用效果，旨在为新能源接入和光伏电站管理提供有效解决方案。

关键词

新能源接入；Acrel - 1000DP；光伏监控系统；安全稳定运行；电力监控与运维

一、引言

在全球能源转型的大背景下，以太阳能为代表的新能源凭借清洁、可再生等显著优势，在能源结构中的占比持续攀升。用户侧分布式光伏作为太阳能利用的重要形式，近年来实现了快速发展，不仅有助于缓解能源危机，还能推动节能减排目标的实现。但在实际应用中，用户新能源接入后暴露出诸多问题，如部分分布式光伏电站因缺乏有效的安全防护措施，频繁发生火灾、触电等安全事故；多数小型光伏电站依靠人工定期巡检，无法实时掌握设备运行状态，导致故障难以及时发现和处理，严重影响发电效率；不同地区、不同类型的光伏电站并网标准存在差异，部分电站因不符合标准，面临并网难或并网后不稳定的问题。

安科瑞Acrel - 1000DP分布式光伏监控系统平台的出现，为解决这些问题提供了有效途径。该平台融合了先进的物联网、大数据和云计算技术，实现对用户电站的全面、实时监控，有效提升了电站的安全性、可靠性和运营效率，在推动新能源产业健康发展方面具有重要的研究价值和实践意义。

二、新能源接入面临的主要问题

2.1 安全隐患突出

新能源设备在运行过程中，由于电气设备老化、安装不规范、环境因素影响等原因，存在较大的安全风险。例如，光伏组件长期暴露在户外，易受紫外线、雨水等侵蚀，导致绝缘性能下降，引发漏电事故；逆变器在高温、高湿环境下运行，可能出现过热保护失效，甚至引发火灾。此外，部分用户对新能源设备的操作和维护缺乏经验，违规操作也增加了安全事故的发生概率。

2.2 监控手段匮乏

目前，许多用户新能源电站缺乏有效的监控系统，无法实时获取设备的运行参数和状态信息。部分电站虽安装了简单的监控设备，但功能单一，数据传输不稳定，无法实现对电站的全面监控。这使得运维人员难以及时发现设备故障和异常情况，导致故障处理不及时，影响电站的正常运行，降低发电效率。

2.3 发电效率难以保障

发电效率受多种因素影响，如光照强度、温度、光伏组件的性能和清洁程度等。在实际运行中，由于缺乏对这些因素的实时监测和分析，无法及时采取有效的优化措施，导致发电效率低下。此外，部分光伏电站的设备选型不合理，系统配置不科学，也进一步降低了发电效率。

2.4 收益计算困难

新能源电站的收益计算涉及多个环节，包括发电量、上网电量、补贴政策、电价等。由于数据来源分散，计算过程复杂，且不同地区的补贴政策和电价标准存在差异，导致收益计算困难，准确性难以保证。这给电站投资者和运营者的决策带来了较大困扰。

2.5 运行维护效率低

传统的光伏电站运行维护主要依靠人工巡检，这种方式不仅耗费大量的人力、物力和时间，而且容易出现漏检、误检等问题。同时，由于缺乏有效的故障预警和诊断机制，故障处理响应速度慢，维修周期长，进一步降低了运行维护效率，增加了运维成本。

三、Acrel - 1000DP分布式光伏监控系统平台架构与功能

3.1 系统架构

Acrel - 1000DP分布式光伏监控系统平台采用分层分布式架构，主要包括设备层、通讯层和平台层。设备层由光伏组件、逆变器、箱式变压器、电能质量监测装置等设备组成，负责采集和传输电站的各种运行数据；通讯层通过有线或无线通信方式，将设备层的数据传输到平台层，实现数据的实时交互；平台层是整个系统的核心，由服务器、监控软件等组成，负责对采集到的数据进行存储、分析和处理，并提供可视化的监控界面和管理功能。

架构图

3.2 功能模块

3.2.1 实时监控功能

系统能够实时采集光伏电站的各项运行参数，包括光伏组件的电压、电流、功率，逆变器的输入输出参数、运行状态，箱式变压器的温度、负载等，并以直观的图表形式展示在监控界面上。运维人员可以通过电脑、手机等终端设备，随时随地查看电站的实时运行情况，及时掌握设备的工作状态。

3.2.2 安全预警功能

平台内置了多种安全预警模型，通过对采集到的数据进行实时分析，能够及时发现设备的异常情况和安全隐患，并发出预警信号。例如，当光伏组件的温度过高、逆变器的输出功率异常或电网电压波动超出允许范围时，系统会立即向运维人员发送报警信息，提醒其采取相应的措施进行处理，有效避免安全事故的发生。

3.2.3 发电效率分析功能

系统对光伏电站的发电数据进行长期的统计和分析，结合光照强度、温度等环境参数，评估电站的发电效率。通过对比不同时间段、不同设备的发电效率，找出影响发电效率的因素，并提出针对性的优化建议。例如，根据光照强度的变化，调整逆变器的工作参数，以提高发电效率；定期对光伏组件进行清洗，减少灰尘对发电效率的影响。

3.2.4 收益计算功能

平台根据电站的发电量、上网电量、补贴政策和电价标准，自动计算电站的收益。运维人员可以随时查看电站的收益报表，了解收益的构成和变化情况，为决策提供准确的数据支持。同时，系统还能对不同的运营方案进行模拟分析，帮助投资者和运营者选择*优的运营策略，提高电站的经济效益。

3.2.5 远程运维功能

借助物联网技术，运维人员可以通过平台对电站设备进行远程操作和维护，如远程启停逆变器、调整设备参数、进行软件升级等。这大大减少了现场运维的工作量，提高了运维效率。此外，系统还具备故障诊断功能，当设备发生故障时，能够快速定位故障点，并提供相应的故障处理方案，缩短故障维修时间。

四、案例分析

4.1 某重工企业18MW分布式光伏监控系统

（1）光伏配电房对A#车间,1#车间,2#车间新建屋顶分布式光伏进行并网。

（2）光伏配电房对新长诚3#车间,4#车间,6#车间,10#车间新建屋顶分布式光伏发电进行并网。

（3）光伏配电房拟在新长诚5#车间,7#车间与7#车间扩建扩建部分,8#车间,9#车间,11#车间新建屋顶分布式光伏进行并网。

光伏并网平面布置图

4.2本项目整体采用XGF10-Z-1国网典型设计方案，10kV并网。

（1）光伏配电房拟在新长诚A#,1#,2#车间新建屋顶分布式光伏发电项目。

（2）光伏配电房拟在新长诚3#车间,4#车间,6#车间,10#车间新建屋顶分布式光伏发电项目。

（3）光伏配电房拟在新长诚5#车间,7#车间与7#车间扩建部分,8#车间,9#车间,11#车间新建屋顶分布式光伏发电项目。

每个光伏配电房厂区安装550Wp单晶单面组件10909块，装机容量5999.95kWp，共计总装机容量18MW。

光伏组件选用550Wp单晶硅光伏组件;逆变器选用组串式逆变器，1500V系统，容量为225kW，1#光伏配电房30台、2#光伏配电房28台、3#光伏配电房27台，共计85台。更多资料请联系安科瑞陈芳芳136/119655/14

一次设计

计量方式：本光伏项目发电量采用“自发自用，余电上网”的方式，向系统上送功率。在光伏10kV并网柜内配置一套并网计量电能表，作为光伏发电量统计。

微机保护部分：10kV光伏并网柜应配置方向电流速断、过流保护，防孤岛，故障解列装置；逆变器应配置防孤岛保护，输出过流保护，输入反接保护.。

二次设计

本项目共三个光伏配电房，每个配电房分别提供通讯屏、站控屏（1防孤岛保护*1、电能质量监测装置*1、公共测控装置*1、故障解列*1）、直流屏。

每面通讯屏配置通信采集装置、光网交换机以及时钟同步装置，3#通讯屏内部署时钟同步主模块，1#、2#部署从模块，确保全站光伏配电房数据时间统一。

3#光伏配电房为集中监控室，单独部署远动屏与监控主机屏，进行集中监控查看，并于调度端建立联接，将数据上传调度，同时接受调度调节指令，合理规划分布式光伏发电。

其他14台分散保护和3台电度表分散安装于就地开关柜实现各自功能。

项目清单分解

光伏监控系统按三层式（站控层、通信层、设备层）架构，通过通信管理机或协议转换器对光伏发电系统的各种设备（逆变器、防孤岛保护、故障解列装置、电能质量监测装置、直流屏等设备）信息进行存储和处理。将处理好的数据上传至SCADA系统和远动装置，远动装置经调度数据网（无线通信网）将数据上传至漳州供电公司配调，计量系统经用采终端直采直传至漳州供电公司配调主站用采系统光伏发电管理部门。

群调群控装置接收调度指令，按要求调整光伏场站的出力，将调度指令发电量分解到各个并网点，缓冲分布式光伏对主电网的冲击，同时利用分布式光伏协控装置调节逆变器的无功输出实现配电网的电压协调优化控制，缓解甚至是解决分布式光伏并网点电压过高等诸多风险.

拓扑图

系统界面

五、结论与展望

本文对用户新能源接入后存在的问题进行了深入分析，并详细介绍了安科瑞Acrel - 1000DP分布式光伏监控系统平台的架构、功能以及在解决新能源接入问题中的应用实践。实践证明，该系统平台能够有效解决新能源接入后存在的安全隐患、监控缺失、发电效率及收益管理难题，以及运行维护效率低下等问题，为用户实现降低能源使用成本、提高收益、节能减碳的目标提供了有力支持。

随着新能源技术的不断发展和应用，未来分布式光伏电站将朝着智能化、规模化方向发展。Acrel - 1000DP分布式光伏监控系统平台也将不断升级和完善，进一步融合人工智能、区块链等新技术，提升系统的智能化水平和安全性。同时，加强与其他能源管理系统的互联互通，实现能源的综合优化管理，为推动新能源产业的高质量发展做出更大贡献。