分布式光伏电站逆功率调控方案
发布企业：武汉舜通智能科技有限公司
栏目：行业新闻-行业资讯
发布时间：2024-11-06 14:03:51
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一、概述
随着我国光伏发电比例逐年提升，尤其是分布式光伏发电项目的骤升对电网安全运行产生了非常巨大威胁。根据国家能源局数据，2023年前三季度光伏新增装机中，分布式光伏装机占比超过52%，已经成为我国光伏装机的主力军。但分布式光伏项目由于规模相对小且较为分散，普遍存在管理不规范的问题，将会严重威胁到电网的安全运行，进而影响到国家能源安全，导致经济损失并影响社会秩序。为应对上述变化，减缓消纳压力，减少电网安全运行隐患，在过去的时间里包括安徽、广东、河南、湖南等超过20个省、市地区陆续出台相关政策规范针对分布式光伏市场，其中包括暂缓分布式光伏备案，或规定不得开工、不予并网情形。例如，2023年11月，辽宁省发展改革委发布《关于规范发展分布式光伏的通知（征求意见稿）》，文件中提到，对于已备案未开工项目，电力公司告知暂缓建设；未备案项目，由相关审批部门告知暂缓备案，等待电网承载力改善后再继续备案工作。河南省也明确了优先支持绿色区域分布式光伏项目，黄色、红色区域分布式光伏待落实消纳条件后，再行开发建设。湖南省明确暂停未纳入“十四五”建设方案的“全额上网”小型地面分布式光伏电站项目的备案，湖北发布在低压配网接网预警等级为红色的县，暂停分布式光伏项目备案，江西也下发了要求红色预警地区原则上暂停所有分布式电源并网，包括户用光伏，另外，辽宁营口决定暂缓全市新增全分布式光伏项目备案工作，开放时间另行通知。多地暂缓、暂停分布式光伏并网备案的原因，主要是与容量告急相关。此前因分布式“整县推进”政策，分布式光伏开发飙升，开发容量逐步消耗，据业内媒体统计，近日来，包括山东、黑龙江、河南、浙江、广东、福建、河北等地陆续发布分布式光伏接网承载力情况评估情况，在已发布的分布式光伏可开放容量地区中，据不完全统计，5省118个县市可开放容量为0。除了暂缓分布式备案之外，还有一些地区针对已并网项目进行限制，甚至有禁止市场化并网项目所发电量反送电网消纳。例如在2023年11月23日，内蒙古自治区能源局发布的首批工业园区绿色供电项目清单通知中就指出，不达标的并网项目禁止反送电网消纳。根据通知，项目运行过程中，若出现负荷中断或减少，影响项目运行的，要及时引进新增负荷，确保项目建成后按照申报方案运行。若项目投产后，运行能力达不到申报方案提出的生产曲线水平，并由此导致弃风、弃光问题，造成的投资损失由相关企业及所在盟市自行承担，禁止市场化并网项目所发电量反送电网消纳。在随后的12月29日，内蒙古自治区能源局还发布了关于首批工业园区绿色供电项目清单的通知，其中提到，对于对于未按申报方案及核准（备案）要求建设，储能配置、自主调峰水平等关键技术指标不满足实施细则要求，以及新增负荷未全部投运的项目，不允其并网发电。近期，山东省太阳能行业协会常务副会长张晓斌提到，对于当前的分布式市场，让利给电网的灵活调节已经到了关键时候。但是，如何将利润转移到支持分布式电网建设上，以及实现让利后是换成储能的调节，还是容量补偿的方式，业内仍然在探索可行的方向。随着越来越多的分布式光伏并入电网，电网容量已经接近饱和，对自发自用，余电上网的光伏电站，往往拿不到电网接入批准。因此，采用一种自发自用，余电不上网的技术方案可以有效解决这个问题。对于已并网项目禁止反送电网消纳的项目，一旦电网发现有反送电情况，将对电站处以较大金额的罚款，将会给电站运营方带来较大的经济损失。针对此类项目，采用逆功率保护装置来防止分布式光伏电站向电网反送电，当保护装置检测到逆功率运行时，立即切除光伏电站，杜绝了反送电网消纳的情况。确保电站运营方的利益。为了达到逆功率保护动作，我们舜通公司提出了一种完整的逆功率调控技术方案，实时调整逆变器的功率和运行方式，达到100%自消纳，确保不对电网产生冲击影响。武汉舜通智能提供了一整套解决方案，包括在并网柜处安装逆功率保护装置，同时安装一台具备边缘计算能力的调控装置，通过接入逆变器的双向功率电表，实时判别光伏发电功率，当光伏发电功率大于负载时，通过发出调功指令，及时调整逆变器处于低于负荷功率的运行水平，从而保障光伏电站正常运行。
二、逆功率调控运行方式
逆功率保护装置，用于逆功率时保护动作，跳开断路器；QT340双向功率（防逆流）电表，用于实时监测负荷功率情况；QT241G调控装置，用于计算实时功率，下发调功指令到光伏逆变器。
光伏电站逆功率调控主要组成部分为：QT241G功率调控装置、QT340功率表、逆功率保护装置。
三、逆功率调控原理
光伏电站逆功率是指当光伏发电系统的发电量大于负载消耗的电量时，多余的电量会通过配电变压器向上级电网逆向送电的现象。这种现象被称为逆流或逆功率，它可能会导致电网的不稳定运行，对设备和系统造成损害，甚至影响电力系统的整体稳定性和可靠性。为了解决这一问题，光伏电站中安装了防逆流保护装置，也称为逆功率保护装置。防逆流保护装置的主要作用是防止电力系统中出现逆流现象，确保电力系统的稳定运行。它通过实时监测电流方向和大小，一旦检测到逆流，将自动触发保护动作，防止电流从负载侧流向电源侧，从而保护设备和系统的安全。这种装置适用于低压光伏并网系统，不允许电站的电向电网送电，以避免对电网造成不良影响。光伏逆变器具有多种方法调节和控制输出功率，以确保光伏发电系统的效率和稳定性。其中最核心的是频率和相位控制，逆变器通过调整输出电流的频率和相位，使其与电网的频率和相位同步，确保电力能够顺利并入电网。防逆流调控原理：QT241G调控装置就是利用光伏逆变器的这个调节能力，通过对负荷侧的功率检测，当发现光伏功率大于负荷功率时，通过对逆变器的频率和相位控制，使之光伏的发电功率在自发自用的范围内，而不至于上送到电网，从而触发逆功率保护动作。
四、总结
目前市面上比较主流的两类防逆流保护装置，一种类型是刚性防逆流，当防逆流电表检测到分布式光伏电站出现逆流情况，直接切断整个光伏。这种刚性防逆流装置的优点是反应非常快，无响应时延；缺点是直接断开光伏会影响电站的经济运行。另一种更受大家推崇的防逆流类型是柔性防逆流，比如某电气公司推出的柔性防逆流装置，实际上就是通过智能控制器，实时比较分析发电侧与负荷侧的功率情况，通过实时调节PCS 的输出功率来达到两侧功率匹配的目的，从而避免逆流的情况，这种方式更具备经济效益，但是控制PCS 功率的技术方案繁多，目前市面技术也都良莠不齐，响应时延的问题依然存在。不同于以上两类方案，我们的技术方案同时具备了刚性防逆流的反应快以及柔性防逆流的经济效益，并且在湖北某企业项目以及广东某电站项目上稳定使用，受到业主大力认可。未来，我们还将继续深耕电力能源领域，始终贯彻技术创新、持续改进、追求卓越。我们始终致力于为广大客户提供最优质的电力信息化产品与服务。
