戴晨松：电力公司实现对分布式光伏电站的统一管理

 由SOLARZOOM主办的“分布式光伏应用与金融创新大会”于12月19日在上海举行。上图为南京南瑞太阳能科技有限公司研发中心副总监戴晨松。戴晨松表示，通过我们这个管理系统实现了对接入电网所有业主不同区域，不同等于分布式电站的监视功能，同时支持电网公司，电力公司营销，调度，营运，各个部门对于光伏不同的控制和监控的需求，从而实现对分布式光伏在包含业主，电力公司对分布式电站的统一管理。



以下为发言实录：

首先介绍一下我们公司，南瑞集团公司(国网电力科学研究院)，是电力系统自动化龙头企业，智能电网、微电网、新能源等领域的研究和应用，达到国际领先或先进水平。南瑞集团太阳能产业由南京南瑞太阳能科技有限公司承载，光伏逆变器、并网接口设备、反孤岛装置、运维管理系统，光伏、光热电站系统设计、系统集成及EPC总包。南瑞集团公司是国网公司十三五规划编写“新能源发电及装备技术“领域专家组长单位。 国网公司2015年总部科技项目申报指南编写“新能源发电及装备技术“领域组长单位。863“ 新型太阳电池、组件和系统部件“领域牵头单位。南瑞公司现已具备3000台中型光伏逆变器、300台大型光伏逆变器、1000台并网接口设备和低压反孤岛等产品的生产能力。所研逆变器已通过了TUV、CQC技术认证，并大量出口海外。

下面我重点介绍一下分布式光伏并网现状及技术要求。现在已经颁布的技术要求主要是基于这么几个规定以及通知。首先是《 GB/T29319-2012 光伏发电系统接入配电网技术规定》、2012.10分布式光伏并网技术深化研究 、2013.3分布式电源接入系统典型设计、2013.11 分布式电源接入配电网相关技术规范(修订版)。

光伏发电系统接入配电网技术规定主要有是，并网性能包括一般性条款，无功容量和电压调节，启停，运营适应性，电能质量，安全与保护。其他要求包括通用技术要求，电能剂量，通信与信号，系统检测。适用范围：适用于通过380V电压等级接入电网，以及通过10(6)kV电压等级接入用户侧的新建、改建和扩建光伏发电系统。

但是之后，国网公司一直做深入研究，2012年10月，召开分布式光伏发电接入配电网技术方案讨论会。公司总师办、安监部、运检部、营销部、科技部、国调中心、中国电科院(8.950, -0.25, -2.72%)、南瑞集团、国网经研院等部门参加了会议。

运检部就提出深化分布式光伏发电接入配电网相关技术研究内容。以前发布了典型接入形式，分布式光伏发电接入系统典型设计共13个，8类分布式光伏单点接入系统，5类分布式光伏组合接入系统。

分布式光伏发电典型接入形式类型1：产权分界点电压220V、分布式光伏发电户内220V母线并网，适用普通家庭户用光伏。类型2：产权分界点电压220V、分布式光伏发电户内220V母线并网，适用普通家庭户用光伏。类型3：产权分界点电压380V、分布式光伏发电户内380V母线并网，适用事业单位和商业区屋顶光伏。类型4：产权分界点电压10kV(20kV)、分布式光伏发电户内380V母线并网，适用经济园区型光伏。类型5：产权分界点电压10kV(20kV、35kV)、分布式光伏发电户内10kV母线并网，适用单个工业用户或工业园区成片光伏。类型6：产权分界点电压10kV、分布式光伏发电专线或T接10kV公网母线，适用工业园区成片光伏。要提出是我们归纳了6各类型，13种接入方式是2012年年底，2013年年初发布的，从现在的实践来看又有一些变化，国网公司正在修订，所以典型接入形式估计很快在明年或者是后年出现新的版本。

之后，在这两种在典型接入之中还没有体现，但是也是我们的研究成果。一个是低压反孤岛装置分布式电源接入容量超过本台区配变额定容量 25%时， 配变低压侧刀熔总开关应改造为低压总开关，并在配变低压母线处装设反孤岛装置； 低压总开关应与反孤岛装置间具备操作闭锁功能，母线间有联络时，联络开关也应与反孤岛装置间具备操作闭锁功能。另外一个是欠压延时断路器，并网点应安装易操作，具有明显开断指示、具备开断故障电流能力的低压并网专用开关，专用开关应具备失压跳闸及检有压合闸功能，失压跳闸定值宜整定为20%UN、10秒，检有压定值宜整定为大于85%UN。这个指标之前供市场上现有的是不能满足这个要求的。

另外关于通讯方式和采集信息接入原则也没有什么太细则的，我们瑞南公司一致全程参与了这些研究和制定，所以我们根据国网的规定也做了一些研究，提出我们的光伏计划的接入方案。这个是现在典型的光伏电器方面设备的示意图，可以到看分布式光伏的系统一个系统要组成的话，有直流汇流箱、光伏逆变器、并网设施、配电箱等部分。现在一般包括典型的配置有交流断路器、交流汇流箱、双向计量表、通信设备、保护装置。上述设备种类和配置方式较多，集成度和标准化水平不足，迫切需要提高接入设备的集成度，解决设备安装、运维以及未来扩展的需求。针对便捷性需求。

在施工方面，设计复杂，安装繁琐，延长了施工时间，运行操作和设备维护方面，分散安置不便于统一管理，发电量计量方面，需要形成清晰的产权分界点，并便于管理、读取。安全性要求是非专业人士操作困难，存在安全隐患。分布式光伏规模化接入后，孤岛现象凸显， 影响检修安全。对于非专业的客户，需要更安全的解决方案。

说我的小结是民用分布式光伏接入系统现存问题，开关、计量表等设备安装分散；未配置防雷等保护措施，存在安全隐患；运行信息不足，难以支撑电网未来的管理需求。需要更为通用化的解决方案，将用户侧并网一二次设备集成，对电网和分布式光伏业主的管理提供支持。

为了适应和满足分布式光伏发电大规模商业化发展需求，分别从光伏电站就地控制、并网接入和大电网运行控制三个不同层面开展相关技术研究，并分别研制出3套系统、7个系列终端，为支撑分布式光伏发电和微电网运行控制提供了完整解决方案。具体产品的功能与用途如图所示。这是一个典型的光伏电站、微网接入配电网的接线图，在最下面这一层，是电站控制层，包括光伏电站、分布式储能装置，光伏并网设备。对普通的光伏电站，需要新能源支持系统，对电站运行提供就地控制与管理；对微电网，需要微网能量管理平台。电站控制层的所有产品，构成本项目中的分布式电站控制与储能子系统，主要负责解决光伏发电协调保护、安全稳定控制、高效能量管理问题。

中间这一层是配网接入层，其中并网接口设备负责并网点测控保护，实现低成本规范接入；低压反孤岛装置负责反孤岛防护，保障检修安全；分布式能源管理对辖区的分布式光伏进行多点群控与通信管理。这些产品构成项目中的分布式光伏并网接入及运维子系统， 主要负责解决分布式发电并网接入、安全检修与多点集中控制与管理问题。最上面这一层是电网运行控制层，分布式光伏运维管理系统、反窃电系统部署在地市或省电力公司，主要负责解决整个区域的分布式光伏发电并网接入管理、安全计量、经济调度问题。

本项目的三套系统，7个系列终端，分层分步、由点及面地解决了分布式光伏发电及并网运行控制的主要问题，为分布式光伏发电的大规模健康有序发展提供了坚强技术保障。smartFace系列并网接口设备：一体化：并网接入一二次设备统一集成设计。快捷化：即插即用、快捷并网。傻瓜化：操作简单、安全，适合非专业人士。一体化集成设计，开断功能。自动分合闸，有功/无功控制、远动启停，保护功能，汇流功能，计量功能，发电量计量。预留安装电能表位置，电能质量监测，通信功能，RS485、GPRS、WIFI等。

可靠性和安全性是PP54防护设计，优异的EMC水平，全面的保护功能设计，欠压延时保护，延时时间1-10秒，过流保护，过/欠压保护过/欠频保护，防雷保护末。完全满足国网1781号文《分布式电源接入配电网相关技术规范》要求。“分布式光伏发电并网接口设备实用化关键技术研究与应用”项目通过国家电网[微博]公司组织的项目验收，验收专家组一致认为研究成果光伏并网接口设备一体化集成技术属国内首创。

分布式光伏安全检修解决方案是低压反孤岛装置，背景是当前分布式光伏大规模并网发电，为解决系统的非计划孤岛运行问题，确保电力检修人员的人身安全，设计低压反孤岛装置。目的是开发低压反孤岛装置设备，由操作开关和扰动负载组成，用于破坏分布式光伏发电系统的非计划孤岛运行。现状是目前，国内外还没有为电力检修人员设计的专用反孤岛设备，分布式光伏发电的防孤岛保护主要依靠逆变器自身的保护实现。

现有防孤岛保护策略，逆变器孤岛检测存在盲区，被动式是借助过欠压、过欠频保护实现。主动式是注入谐波电流或无功等扰动改变电压和频率、但影响输出电能质量。低压反孤岛装置，向处于孤岛运行状态的分布式光伏发电系统投入适当容量的阻性负载、引起分布式光伏发电系统欠压保护动作，破坏其孤岛运行。

我们现在已经做出了产品，分为壁挂式和落地式两种，有不同的功率配备，可以根据相应的场点进行设计。国网公司对这个也是非常认可的，为此在2013年出了一个修订版。按《国家电网公司关于印发分布式电源并网相关意见和规范(修订版)的通知(国家电网办〔2013〕1781号)》相关要求，装置接入点为配变低压母线侧。并且我们这个低压反孤岛装置也是通过了《Q/GDW 1974-2013分布式光伏专用低压反孤岛装置技术规范》。

分布式光伏运维管理解决方案：为应对分布式光伏的规模化接入，开发分布式光伏发电运维管理系统，这个系统具备分布式光伏信息采集、运行管理、故障分析、安全评价等功能。对于光伏而言独特的功能有以下几个，包括孤岛识别，基于网侧/源侧信息完成孤岛检测，并分析孤岛影响范围。包括故障处置，电压异常及谐振类型的故障甄别，快速定位故障设备，应对分布式光伏集群运行产生的电压越限及谐振问题。包括集群调配，合理调配分布式光-储-用设备，减小光伏和负荷波动对电网影响，提升电网对户用光伏的接纳能力，降低电网削峰填谷压力。包括反窃电，解决目前电网所面临的通过多计量光伏发电量来骗补的窃电问题。

通过我们这个管理系统实现了对接入电网所有业主不同区域，不同等于分布式电站的监视功能，同时支持电网公司，电力公司营销，调度，营运，各个部门对于光伏不同的控制和监控的需求，从而实现对分布式光伏在包含业主，电力公司对分布式电站的统一管理。

这就是我今天和大家进行的交流，谢谢。