光伏并网柜保护监测解决方案.docx

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1、光伏并网柜保护监测解决方案胡冠楠安科瑞电气股份有限公司上海嘉定1、光伏并网柜简介分布式并网光伏系统是利用光伏组件将太阳能直接转变为电能的发电方式，并且能一定程度保证发电的稳定性、可靠性及供给配电网电能质量，是一种新型的、环保型且具有长远发展前景的发电系统。该系统在用户所在场地或附近建设运行，以用户侧自发自用为主、多余电量上网且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。它能够就近逐步解决用户的用电问题，通过并网送去实现供电差额的补偿与外送。光伏电源处于用户侧，发电供给当地政府负荷，可以有效减少对电网供电的依赖，减少线路损耗。通过借助建筑物表面，将光伏蓄电池作为建筑材料，从而有效地增加光伏电站的占

2、地面积。分布式光伏发电系统规模较小，可以根据实际要求进行建设，建设区域选择性较大，在未来能源综合利用发展中有很大的发展空间。并网柜主要由刀闸、断路器及有关的控制元件组成，由于其连接发电机系统和电网系统，安装有完备的并网保护装置，起到发电机并网作用，而被称为“并网柜”。光伏并网柜作为光伏电站的总出口存在于光伏系统中，是连接光伏电站和电网的配电装置，可以保护、计量光伏发电的总量，方便故障检修管理，提高发电系统的安全性和经济效益。具备检失压分闸、检有压合闸、过流保护、过电压保护、孤岛保护、防逆流保护、谐波治理、无功补偿等多项保护功能，同时具备显示光伏发电系统运行参数和状态指示，被广泛运用于光伏发电系

3、统，与光伏并网逆变器配套使用可组成一套完整的光伏发电系统解决方案。2、光伏并网柜综合监测解决方案光伏并网柜在运行中，会出现电网侧电压、频率等方面的波动对本站造成冲击、负荷过高等现象，不仅会对电网设备造成损坏还会威胁到维护人员的生命安全。谐波问题是光伏发电的最主要问题,光伏发电使用交、直流逆变器，由于逆变器是通过半导体功率开关的开通和关断作用，把直流电转变成交流电，在此环节会产生谐波问题。另外由于光伏项目的不确定性，造成输出功率的随机波动，导致电网频率偏差、电压波动与闪变等。针对上述情况，本解决方案利用防孤岛保护装置采集并网电压、频率及电网进线电流等信号，当发生孤岛现象时，快速切除并网点，使本站

4、与电网侧快速脱离。同时配置电能质量在线监测装置，对电压谐波、电压波动与闪变、频率偏差、电压不平衡度、电压暂降/暂升/短时中断等进行实时监测。通过这两种设备在光伏并网柜中的使用，为电网的可靠运行提供保障。本解决方案设备配置方案如表一。表一配置方案装置名称产品型号应用功能防孤岛保护装置AM5SE-IS逆功率保护、频率突变跳闸、有压自动合闸等保护功能电能质量在线监测装置APViewSOO并网柜电能质量监测，包括电压谐波、电压波动与闪变、频率偏差、电压不平衡度、电压暂降暂升短时中断3、产品简介3.1AM5SE-IS微机保护装置AM5SE-IS防孤岛保护装置主要适用于35kIOkV及低压380V光伏发电

5、、燃气发电等新能源并网供电系统。当发生孤岛现象时，可以快速切除并网点，使本站与电网侧快速脱离，保证整个电站和相关维护人员的生命安全。技术参数参数类型指标额定数据工作电源AC/DC220V或AC/DCI1OV,允许偏差20%交流电压380V/220V或1V57.74V交流电漪5A或IA额定频率50HZ或60Hz功耗整机功耗15W交流电压回路0.5VAZfS(iv)交流电流回路W0.5VA/相(5A)定值误差电流/电压定值误差2s,52%整定值40ms反时限时间误差S5%或40ms测量精度模拟量精度电流、电压、功率因数05%,功率0.5%,频率S0.1Hz顺序记录分讲率（SOE）实蛉条件下：2ms

6、；通常条件下：Ims遥脉分辨率W2ms功耗运行温度10七+55七存储温度25七+70七相对湿度相对湿度95%大气压力8UOkPa主要功能空三AM5SE-IS电流采集8电压采集6开关量采集20继电器输出10保护功能三段式过流保护（可经低电压闭锁、可带方向闭锁）反时限过流保护（可经低电压闭锁）两段式零序IO1过流（可带方向闭锁）/101反时限过流保护两段式零序102过流（可带方向闭锁102反时限过流保护低电压保护（跳闸告警）过电压保护（跳闸告警）零序过压保护（跳闸告警）频率保护（低频减载高频保护）频率突变跳闸有压自动合闸重合闸后加速过流保护（可经低电压闭锁）过负荷跳闸告警PT断线告警控制回路断线告

7、警检同期FC闭锁非电量跳闸告警CT断线告警检修状态闭锁通讯规约ModBus-RTUxTCPModbus-RTUIEC60870-5-103、TCP正C60870-5103通讯功能双RS485接口双以太网接口辅助功能故障录波GPS对时2路4-2OmA输出外形及开孔尺寸开孔尺寸安装方法装置采用面板嵌入式安装，首先在屏体面板上按开孔尺寸开孔，如图1。再将装置按图2所示放入开孔中，直到装置面板靠住机柜的面板。将支架放置于机柜面板的内部（上下各有一个支架），如图3,旋转4个固定螺丝，使装置牢固固定在机柜面板上，最后盖上4个翻盖即可。（翻盖上方有小缺口，拆卸时需用一字螺丝刀插入小缺口将翻盖取下。）3.2A

8、PView500电能质量在线监测装置*APView500电能质量在线监测装置集谐波分析、波形采样、电压暂降/暂升/中断、闪变监测、电压不平衡度监测、事件记录、测量控制等功能为一体，能够满足通过0.4-35kV电压等级并网的分布式光伏发电系统要求，广泛适用于工业厂房、商业屋顶、物流基地、机场交通、高速服务区等行业的分布式光伏并网点电能质量监测。技术参数额定数据工作电源ACDC220sAC/DCUOV或DC48V,允许偏差20%交流电压57.74V/100V或220V/380V交流电流5A或IA额定频率50HZ功耗整机功耗15W交流电压回路S0.5VA/路交流电流回路S0.5VA/路工作环境正常工

9、作温度-10七+45匕极限工作温度-20七+55七贮存温度-40匕+70七相对湿度5%95%大气压力86kPa106kPa海拔W2500米防护等级IP51参数类型指标监测精度基本功能精确度稳态数据电压有效值0.1%电流有效值0.1%有功、无功、视在功率0.2%功率因数0.5%电能02级电压偏差0.01%频率偏差0.1Hz三相不平衡电压不平衡度0.15%电流不平衡度1%谐波（2-63次）电压谐波有效值谐波大于1%标称值：误差小于5%设定值；谐波小于1%标称值：误差小于005%标称电压值电流谐波有效值谐波大于3%标称值：误差小于5%设定值；谐波小于3%标称值：误差小于0.15%标称电压值间谐波(0

10、.5-63.5次)电压间谐波有效值谐波大于1%标称值：误差小于5%设定值S谐波小于1%标称值：误差小于005%标称电压值电流间谐波有效值谐波大于3%标称值：误差小于5%设定值；谐波小于3%标称值：误差小于015%标称电压值电压闪变5%电压波动0.5%手动录波及定时录波采样点可设/周波暂态数据事件类型电压暂降0.2%电压暂升0.2%短时中断0.2%暂态事件录波1024点/周波瞬态电压瞬态20us电流瞬态20us瞬态录波1024点/周波对时IRIG-B对时绝对精度：土1ms,时钟守时楮度士1s24hSNTP对时绝对精度：1ms,时钟守归精度1s24h基本功能基本功能稳态数据电压、电流有效值频率显示

11、基波相角及矢量图实时电压电流波形显示(显示通道可配置)有功、无功、视在功率、功率因数正向有功、反向有功、正向无功、反向有功电能电压、电流序分量电流、电压不平衡度电压偏差频率偏差峰值因子谐波(263次)电压、电流谐波有效值电压、电流谐波含有率电压、电流谐波总畸变(THD)电流总需求畸变(TDD)电压、电流谐波相角K因子奇次谐波畸变率偶次谐波畸变率各次谐波电能各次谐波功率间谐波(0.563.5次)电压、电流间谐波有效值电压、电流间谐波含有率电压闪变(矩闪变、长闪变)电压波动暂态数据电压中断电压暂降电压暂升瞬态电压瞬态V电流瞬态V事件记录暂态事件暂态事件越限触发V稳态事件稳态事件越限触发V工作日志记

12、录装置工作信息V事件记录按照事件的时间标签排序V故障录波事件触发录波故障波形前后周期可设匿V手动触发录波录波采样点数可设置V定时触发录波录波采样点数可设置V上位机触发录波录波采样点数可设置V通讯IEC61850Modbus-RTUVrbusjcpVWebserverwwwwwwwwV打印机接口V对时GPS对时UK娱g）VSNTPV手动对时V硬件资源模拟量愉入A18个/16个干接点出口DO16个开关量出口接口用户可自由配置V开关量输入D122个需要外接电源USB接口1个用于维护与文件导出VRS4852个VRS2321个VGPS对时接口1个V以太网接口4个面板1（维护）+背部3V注：J表示标配功能，表示可选功能。外形及开孔尺寸本装置为嵌入式安装方式，可以集中安装于控制室的屏或柜上，也可分散安装于开关柜上。寸开孔尺寸4、典型方案4.1 04kV光伏发电项目系统上图1、配电室上图方案26902X15J!J1此MTjV224SJMNUVO161(2、方案设计一次系统上图进赫市电侧AfN一次方案设计图4.2 IOkV光伏发电项目系统上图1、配电室上图方案2、方案设计IokV市电一次系统图一次系统上图G1O1进线柜市电侧A-C,N一次方案设计图