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针对用户侧并网发电系统如何防逆流,安科瑞推出解决方案筑建安全防线

发布时间: 2025-10-28  点击次数: 6次


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引言

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随着清洁能源的迅速发展,光伏发电在各类企业储能电站中的应用日益广泛。然而,光伏系统中余电反送至电网的问题,尤其是逆流现象,常常影响电网的安全稳定运行,甚至可能对电网设备造成损害。因此,开发有效的防逆流解决方案成为确保企业储能电站运行安全与效益的关键。安科瑞的物联网防逆流方案正是应对这一挑战,提供了一种智能化、柔性调节的解决方案。



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逆流危害

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逆流是指光伏发电系统中,发电的电力未能被全消耗,而是反向流入电网的现象。在企业储能电站或其他光伏系统中,逆流可能带来以下几种危害:

电网安全隐患

逆流会对电网的稳定性和安全性产生影响。由于电网系统通常是单向供电,光伏系统的逆流可能会干扰电网的正常运行,导致电网负荷不均,甚至可能引发设备故障或停运。

电能质量下降

逆流现象可能导致电网的电能质量下降,产生频率波动、谐波污染等问题。这些电能质量问题不仅影响其他用户的电力供应,还可能造成电网设备的老化与损坏。

逆变器损害

逆变器是将直流电转换为交流电的关键设备。当发生逆流时,逆变器承受额外的负荷,可能导致其过载运行,长时反向电流的冲击还可能缩短设备的使用寿命,甚至导致设备损坏。

罚款风险

在许多国家和地区,光伏系统的余电反送至电网是不被允许的,企业可能因此面临罚款或政策处罚。光伏系统需要避免这种逆流现象,以符合法律法规的要求。

影响电力市场的电价稳定性

如果大规模光伏系统普遍存在逆流现象,可能扰乱当地电力市场的电价机制。电力供应的波动性增加,可能导致电网运营方对电价进行调整,进而影响企业的电力成本。

降低系统可靠性

逆流会增加电力系统的复杂性,尤其是在大规模光伏发电接入电网时。如果逆流现象频繁发生,可能降低光伏系统与电网的整体可靠性,增加系统的故障率。

逆流现象对光伏系统和电网的安全、稳定性、效益等方面造成了严重威胁,因此防止逆流的发生,确保电力的合理使用和输送,对于光伏系统的 长时稳定运营至关重要。


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用户侧并网发电系统防逆流解决方案

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按GB/T 50865-2013 《光伏发电接入配电网设计规范》中6.3.2规定:“当光伏发电系统设计为不可逆并网方式时,应配置逆向功率保护设备。当检测到逆向电流超过额定输出的5%时,光伏发电系统应在2s内自动降低出力或停止向电网线路送电。"

按GB/T 43526-2023 《用户侧电化学储能系统接入配电网技术规定》中10.7规定:“采用不允许向电网倒送电方式的用户侧电化学储能系统,公共连接点应具备逆向功率保护功能。

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采用不允许向电网倒送电方式的用户侧并网发电系统时,需在公共连接点配置防逆流保护装置,通过防逆流软件柔性调节、防逆流保护刚性跳闸相结合的方案,在产生逆向功率倒送公共电网时快速断开并网柜,防止用户侧并网发电系统持续发电倒送公共电网。

不同应用场景下的防逆流保护装置配置方案如下:

1) 当逆流监测点与并网柜之间线缆敷设距离100米以内,采用单机版装置AM5SE-IS来实现防逆流保护功能;

2) 当逆流监测点与并网柜之间线缆敷设距离在100米至40kM之间时,采用主从机版装置AM5SE-PV系列,主机从机之间可采用光纤连接,实现主从机的远程防逆流功能。


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系统拓扑

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用户侧并网发电系统,按照站控层、间隔层、设备层三层架构设计,通过间隔层通信管理机及网络交换机实时采集防逆流保护装置、微机保护装置、电能质量监测、计量、远动系统等二次设备数据,实现多个区域用户侧并网发电系统监控与自动化管理。同时在监控室配置通信系统、对时系统、远动系统满足系统内部的通信与上级调度需求,配置一套一体化电源系统,为二次设备及监控主机等重要设备运行提供稳定可靠的电源,实现整个用户侧并网发电系统的安全、稳定运行。

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防逆流软件

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防逆流软件可实时监测防逆流监测点功率变化,当前光伏发电总功率、储能实时放电功率与储能实时充电功率以及每个并网单元并网点的实时功率。

防逆流软件可设置逆功率跳闸的功率阈值与跳闸动作时间、低功率调节的功率阈值与调节时间、以及功率恢复正常后判断合闸的功率值与恢复合闸动作时间。

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4.1 低功率柔性调节

防逆流软件设置低功率调节的功率阈值(该功率为用户侧使用公共电网的下网功率),当公共电网的下网功率较低,可能会由于负荷波动导致逆向功率产生时,防逆流软件柔性调节,给用户侧并网发电系统的并网单元发送降低发电功率指令,防止逆向功率产生。

4.2 逆功率跳闸

防逆流软件设置逆功率跳闸的功率阈值(该功率为用户侧并网发电系统向公共电网反向供电的上网功率),当用户侧并网发电系统向公共电网反向供电的上网功率触发逆功率跳闸功率阈值,防逆流软件给用户侧并网发电系统的并网单元发送跳闸指令,切断用户侧并网发电系统的并网单元,防止持续向公共电网逆向供电。

4.3 功率恢复合闸

当用户侧并网发电系统的并网单元因逆功率跳闸后,用户侧使用公共电网的下网功率恢复正常阈值,且在功率恢复合闸时间内并网单元仍未恢复合闸,防逆流软件给跳闸的用户侧并网发电系统的并网单元发送合闸指令,恢复用户侧并网发电系统的并网单元的发电,提高用户侧并网发电系统的利用率,减少公共电网的使用。


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主要硬件

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单机版防逆流保护装置

AM5SE-IS防逆流保护装置

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AM5SE-IS防逆流保护装置主要适用于35kV、10kV及低压380V光伏发电、风力发电、储能充放电等新能源并网供电系统。当向公共电网有逆向供电现象时,可以快速切除并网点,使本站不持续向电网逆向供电,保证电站的使用满足电网要求。


主从机版防逆流保护装置

AM5SE-PV系列防逆流保护装置

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典型配置方案

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总结

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安科瑞的防逆流方案为企业储能电站提供了一种智能、灵活的解决方案。通过物联网技术与智能算法的结合,不仅有效防止了光伏系统的逆流现象,还能提升企业光伏发电的经济效益。随着这一方案的普及,将大大增强企业光伏发电的稳定性和可靠性,为实现可持续发展目标贡献力量。