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    分布式光伏電站逆功率調(diào)控方案

    發(fā)布時(shí)間: 2024-10-28  點(diǎn)擊次數(shù): 300次

    一、概述

    隨著我國(guó)光伏發(fā)電比例逐年提升,尤其是分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的驟升對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行產(chǎn)生了非常巨大威脅。

    根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù),2023年前三季度光伏新增裝機(jī)中,分布式光伏裝機(jī)占比超過52%,已經(jīng)成為我國(guó)光伏裝機(jī)的主力軍。但分布式光伏項(xiàng)目由于規(guī)模相對(duì)小且較為分散,普遍存在管理不規(guī)范的問題,將會(huì)嚴(yán)重威脅到電網(wǎng)的安全運(yùn)行,進(jìn)而影響到國(guó)家能源安全,導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失并影響社會(huì)秩序。

      多地暫緩、暫停分布式并網(wǎng)

    為應(yīng)對(duì)上述變化,減緩消納壓力,減少電網(wǎng)安全運(yùn)行隱患,在過去的時(shí)間里包括安徽、廣東、河南、湖南等超過20個(gè)省、市地區(qū)陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)政策規(guī)范針對(duì)分布式光伏市場(chǎng),其中包括暫緩分布式光伏備案,或規(guī)定不得開工、不予并網(wǎng)情形。

    例如,2023年11月,遼寧省發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于規(guī)范發(fā)展分布式光伏的通知(征求意見稿)》,文件中提到,對(duì)于已備案未開工項(xiàng)目,電力公司告知暫緩建設(shè);未備案項(xiàng)目,由相關(guān)審批部門告知暫緩備案,等待電網(wǎng)承載力改善后再繼續(xù)備案工作。

    河南省也明確了優(yōu)先支持綠色區(qū)域分布式光伏項(xiàng)目,黃色、紅色區(qū)域分布式光伏待落實(shí)消納條件后,再行開發(fā)建設(shè)。

    湖南省明確暫停未納入“十四五"建設(shè)方案的“全額上網(wǎng)"小型地面分布式光伏電站項(xiàng)目的備案,湖北發(fā)布在低壓配網(wǎng)接網(wǎng)預(yù)警等級(jí)為紅色的縣,暫停分布式光伏項(xiàng)目備案,江西也下發(fā)了要求紅色預(yù)警地區(qū)原則上暫停所有分布式電源并網(wǎng),包括戶用光伏,另外,遼寧營(yíng)口決定暫緩全市新增全分布式光伏項(xiàng)目備案工作,開放時(shí)間另行通知。

    多地暫緩、暫停分布式光伏并網(wǎng)備案的原因,主要是與容量告急相關(guān)。

    此前因分布式“整縣推進(jìn)"政策,分布式光伏開發(fā)飆升,開發(fā)容量逐步消耗,據(jù)業(yè)內(nèi)媒體統(tǒng)計(jì),近日來,包括山東、黑龍江、河南、浙江、廣東、福建、河北等地陸續(xù)發(fā)布分布式光伏接網(wǎng)承載力情況評(píng)估情況,在已發(fā)布的分布式光伏可開放容量地區(qū)中,據(jù)統(tǒng)計(jì),5省118個(gè)縣市可開放容量為0。

      已并網(wǎng)項(xiàng)目禁止反送電網(wǎng)消納

    除了暫緩分布式備案之外,還有一些地區(qū)針對(duì)已并網(wǎng)項(xiàng)目進(jìn)行限制,甚至有禁止市場(chǎng)化并網(wǎng)項(xiàng)目所發(fā)電量反送電網(wǎng)消納。

    例如在2023年11月23日,內(nèi)蒙古自治區(qū)能源局發(fā)布工業(yè)園區(qū)綠色供電項(xiàng)目清單通知中就指出,不達(dá)標(biāo)的并網(wǎng)項(xiàng)目禁止反送電網(wǎng)消納。

    根據(jù)通知,項(xiàng)目運(yùn)行過程中,若出現(xiàn)負(fù)荷中斷或減少,影響項(xiàng)目運(yùn)行的,要及時(shí)引進(jìn)新增負(fù)荷,確保項(xiàng)目建成后按照申報(bào)方案運(yùn)行。若項(xiàng)目投產(chǎn)后,運(yùn)行能力達(dá)不到申報(bào)方案提出的生產(chǎn)曲線水平,并由此導(dǎo)致棄風(fēng)、棄光問題,造成的投資損失由相關(guān)企業(yè)及所在盟市自行承擔(dān),禁止市場(chǎng)化并網(wǎng)項(xiàng)目所發(fā)電量反送電網(wǎng)消納。

    在隨后的12月29日,內(nèi)蒙古自治區(qū)能源局還發(fā)布了關(guān)于工業(yè)園區(qū)綠色供電項(xiàng)目清單的通知,其中提到,對(duì)于對(duì)于未按申報(bào)方案及核準(zhǔn)(備案)要求建設(shè),儲(chǔ)能配置、自主調(diào)峰水平等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)不滿足實(shí)施細(xì)則要求,以及新增負(fù)荷未全部投運(yùn)的項(xiàng)目,不允其并網(wǎng)發(fā)電。

      呼吁加強(qiáng)電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)

    近期,山東省太陽(yáng)能行業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)張曉斌提到,對(duì)于當(dāng)前的分布式市場(chǎng),讓利給電網(wǎng)的靈活調(diào)節(jié)已經(jīng)到了關(guān)鍵時(shí)候。但是,如何將利潤(rùn)轉(zhuǎn)移到支持分布式電網(wǎng)建設(shè)上,以及實(shí)現(xiàn)讓利后是換成儲(chǔ)能的調(diào)節(jié),還是容量補(bǔ)償?shù)姆绞剑瑯I(yè)內(nèi)仍然在探索可行的方向。

    隨著越來越多的分布式光伏并入電網(wǎng),電網(wǎng)容量已經(jīng)接近飽和,對(duì)自發(fā)自用,余電上網(wǎng)的光伏電站,往往拿不到電網(wǎng)接入批準(zhǔn)。因此,采用一種自發(fā)自用,余電不上網(wǎng)的技術(shù)方案可以有效解決這個(gè)問題。

    對(duì)于已并網(wǎng)項(xiàng)目禁止反送電網(wǎng)消納的項(xiàng)目,一旦電網(wǎng)發(fā)現(xiàn)有反送電情況,將對(duì)電站處以較大金額的罰款,將會(huì)給電站運(yùn)營(yíng)方帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)此類項(xiàng)目,采用逆功率保護(hù)裝置來防止分布式光伏電站向電網(wǎng)反送電,當(dāng)保護(hù)裝置檢測(cè)到逆功率運(yùn)行時(shí),立即切除光伏電站,杜絕了反送電網(wǎng)消納的情況。確保電站運(yùn)營(yíng)方的利益。為了達(dá)到逆功率保護(hù)動(dòng)作,我們公司提出了一種完整的逆功率調(diào)控技術(shù)方案,實(shí)時(shí)調(diào)整逆變器的功率和運(yùn)行方式,達(dá)到100%自消納,確保不對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊影響。

    我們提供了一整套解決方案,包括在并網(wǎng)柜處安裝逆功率保護(hù)裝置,同時(shí)安裝一臺(tái)具備邊緣計(jì)算能力的調(diào)控裝置,通過接入逆變器的雙向功率電表,實(shí)時(shí)判別光伏發(fā)電功率,當(dāng)光伏發(fā)電功率大于負(fù)載時(shí),通過發(fā)出調(diào)功指令,及時(shí)調(diào)整逆變器處于低于負(fù)荷功率的運(yùn)行水平,從而保障光伏電站正常運(yùn)行。

    二、逆功率調(diào)控運(yùn)行方式

    逆功率調(diào)控的運(yùn)行方式如下圖,在光伏電站安裝:

    逆功率保護(hù)裝置,用于逆功率時(shí)保護(hù)動(dòng)作,跳開斷路器;

    QT340雙向功率(防逆流)電表,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)負(fù)荷功率情況;

    QT241G調(diào)控裝置,用于計(jì)算實(shí)時(shí)功率,下發(fā)調(diào)功指令到光伏逆變器。



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    光伏電站逆功率調(diào)控主要組成部分為:QT241G功率調(diào)控裝置、QT340功率表、逆功率保護(hù)裝置

    三、逆功率調(diào)控原理

    光伏電站逆功率?是指當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量大于負(fù)載消耗的電量時(shí),多余的電量會(huì)通過配電變壓器向上級(jí)電網(wǎng)逆向送電的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象被稱為逆流或逆功率,它可能會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的不穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)造成損害,甚至影響電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和可靠性。為了解決這一問題,光伏電站中安裝了防逆流保護(hù)裝置,也稱為逆功率保護(hù)裝置。

    防逆流保護(hù)裝置的主要作用是防止電力系統(tǒng)中出現(xiàn)逆流現(xiàn)象,確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。它通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流方向和大小,一旦檢測(cè)到逆流,將自動(dòng)觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作,防止電流從負(fù)載側(cè)流向電源側(cè),從而保護(hù)設(shè)備和系統(tǒng)的安全。這種裝置適用于低壓光伏并網(wǎng)系統(tǒng),不允許電站的電向電網(wǎng)送電,以避免對(duì)電網(wǎng)造成不良影響。

    光伏逆變器具有多種方法調(diào)節(jié)和控制輸出功率,以確保光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。?其中最核心的是?頻率和相位控制,逆變器通過調(diào)整輸出電流的頻率和相位,使其與電網(wǎng)的頻率和相位同步,確保電力能夠順利并入電網(wǎng)。

    防逆流調(diào)控原理:?QT241G調(diào)控裝置就是利用光伏逆變器的這個(gè)調(diào)節(jié)能力,通過對(duì)負(fù)荷側(cè)的功率檢測(cè),當(dāng)發(fā)現(xiàn)光伏功率大于負(fù)荷功率時(shí),通過對(duì)逆變器的頻率和相位控制,使之光伏的發(fā)電功率在自發(fā)自用的范圍內(nèi),而不至于上送到電網(wǎng),從而觸發(fā)逆功率保護(hù)動(dòng)作。

    四、總結(jié)

    目前市面上比較主流的兩類防逆流保護(hù)裝置,一種類型是剛性防逆流,當(dāng)防逆流電表檢測(cè)到分布式光伏電站出現(xiàn)逆流情況,直接切斷整個(gè)光伏。這種剛性防逆流裝置的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)非??欤瑹o響應(yīng)時(shí)延;缺點(diǎn)是直接斷開光伏會(huì)影響電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。另一種更受大家推崇的防逆流類型是柔性防逆流,比如某電氣公司推出的柔性防逆流裝置,實(shí)際上就是通過智能控制器,實(shí)時(shí)比較分析發(fā)電側(cè)與負(fù)荷側(cè)的功率情況,通過實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)PCS 的輸出功率來達(dá)到兩側(cè)功率匹配的目的,從而避免逆流的情況,這種方式更具備經(jīng)濟(jì)效益,但是控制PCS 功率的技術(shù)方案繁多,目前市面技術(shù)也都良莠不齊,響應(yīng)時(shí)延的問題依然存在。

    不同于以上兩類方案,我們的技術(shù)方案同時(shí)具備了剛性防逆流的反應(yīng)快以及柔性防逆流的經(jīng)濟(jì)效益,并且在湖北某企業(yè)項(xiàng)目以及廣東某電站項(xiàng)目上穩(wěn)定使用,受到業(yè)主大力認(rèn)可。未來,我們還將繼續(xù)深耕電力能源領(lǐng)域,始終貫徹技術(shù)創(chuàng)新、持續(xù)改進(jìn)。我們始終致力于為廣大客戶提供電力信息化產(chǎn)品與服務(wù)。


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