摘要：光伏發(fā)電系統(tǒng)作為可再生能源發(fā)電的重要組成部分，將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)蓬勃發(fā)展，由此需要重視光伏發(fā)電系統(tǒng)的**問(wèn)題。直流電弧作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中嚴(yán)重危害人身和設(shè)備**的故障隱患應(yīng)充分予以重視并采取手段加以消除。目前工程上所應(yīng)用的斷路器保護(hù)方式無(wú)法快速對(duì)直流電弧故障進(jìn)行處理。根據(jù)當(dāng)前直流電弧檢測(cè)和處理的痛點(diǎn)難點(diǎn)，針對(duì)直流電弧光故障類(lèi)型進(jìn)行逐一分析，以提高設(shè)備的可靠性為前提，提出一種弧光保護(hù)的解決思路，通過(guò)檢測(cè)電弧光產(chǎn)生期間特定的物理量及電氣量進(jìn)行綜合判別，提升電弧光保護(hù)動(dòng)作的靈敏性和可靠性。
關(guān)鍵詞：光伏系統(tǒng)；直流電弧；電弧光保護(hù)
1概述及現(xiàn)狀
自2021年10月以來(lái)，國(guó)家推進(jìn)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電大規(guī)模開(kāi)發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展，堅(jiān)持集中式與分布式并舉，加快建設(shè)光伏發(fā)電基地，加快智能光伏產(chǎn)業(yè)**升級(jí)和特色應(yīng)用，推進(jìn)光伏發(fā)電多元布局，計(jì)劃到2030年，風(fēng)電、太陽(yáng)能總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上。隨著光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，農(nóng)村新型分布式光伏發(fā)電也得到了快速發(fā)展，但對(duì)于電弧光的危害未能得到足夠的重視。光伏發(fā)電廠(chǎng)站（集中式光伏系統(tǒng)）和家庭分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中電弧光故障時(shí)有發(fā)生，尤其是直流逆變部分，直流電弧光故障比交流電弧光更難熄滅，也更為嚴(yán)重，電弧光發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的高溫會(huì)灼傷人員皮膚，強(qiáng)光刺傷眼睛，電擊損害神經(jīng)、肌肉，爆破壓力會(huì)造成.人員的傷害及設(shè)備碎片飛射，巨大的爆破音將對(duì)人員耳膜和內(nèi)臟震動(dòng)造成損傷，毒氣危害人員的呼吸系統(tǒng)，對(duì)于人員的傷害和設(shè)備的毀壞都難以估量。因此，需充分重視電弧光的危害。
對(duì)于集中式光伏發(fā)電站，配備的保護(hù)較為，包括對(duì)于母線(xiàn)和逆變器的保護(hù)，但是對(duì)于家庭分布式的光伏保護(hù)，一般只配備漏電保護(hù)。二者都缺少對(duì)電弧光的檢測(cè)和故障切除功能，尤其是從太陽(yáng)能板到逆變器的直流回路中所發(fā)生的電弧光，無(wú)法快速、正確、切斷故障回路，給設(shè)備的運(yùn)行造成威脅。
圖1典型光伏電氣主接線(xiàn)圖
圖1為典型光伏系統(tǒng)主接線(xiàn)圖，保護(hù)配置常見(jiàn)于低壓交流斷路器AC上，且保護(hù)一般配置為斷路器的過(guò)流保護(hù)，定值按輸出額定電流1.2倍整定。逆變器常規(guī)保護(hù)主要包括過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)以及輸出交流側(cè)的短路保護(hù)和防孤島保護(hù)。依據(jù)不同工程的不同配置，光伏組件輸出直接進(jìn)入?yún)R流箱或經(jīng)直流斷路器CB進(jìn)入?yún)R流箱。交流斷路器AC前端逆變器至光伏PV組件無(wú)電氣保護(hù)。若發(fā)生在逆變器前端出現(xiàn)虛接或非持續(xù)性短路引起弧光短路故障，無(wú)法及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行切除，只能在故障擴(kuò)大引起大電流短路時(shí)跳開(kāi)分支進(jìn)線(xiàn)斷路器或逆變器關(guān)斷停機(jī)，這將對(duì)主設(shè)備造成嚴(yán)重的破壞。
2痛難點(diǎn)分析
目前的集中式光伏發(fā)電和家庭分布式光伏發(fā)電中對(duì)電弧光的檢測(cè)難點(diǎn)和保護(hù)難點(diǎn)，體現(xiàn)于以下幾個(gè)方面：
2.1識(shí)不準(zhǔn)
《NB/T42076-2016弧光保護(hù)裝置選用導(dǎo)則》中雖針對(duì)的是交流弧光檢測(cè)，但對(duì)直流拉弧也有一定的借鑒依據(jù)，導(dǎo)則中對(duì)電弧光檢測(cè)采用電弧光物理量（非電量）測(cè)量和電量測(cè)量等多種判據(jù)方式。對(duì)于電弧光物理量檢測(cè)，國(guó)內(nèi)外眾多電弧光保護(hù)產(chǎn)品廠(chǎng)商均已采用光線(xiàn)傳感器對(duì)電弧光進(jìn)行檢測(cè)，如ABB、VAMP、RIZNER及MOELLER等知名廠(chǎng)商，但是，電弧光檢測(cè)很容易受到環(huán)境光的干擾，可靠性不高。對(duì)于電量測(cè)量方法通常使用功率變化限值法和高頻特性方法。功率變化限值法：通過(guò)采集一段時(shí)間的輸入、輸出的電性能(如電流、電壓)波形變化引起的功率和電弧功率變化，與設(shè)定的限值進(jìn)行比較，從而判斷是否有直流故障電弧產(chǎn)生。高頻特性方法：當(dāng)發(fā)生直流故障電弧時(shí)，通常會(huì)有高頻信號(hào)產(chǎn)生，高頻特性方法通過(guò)采集一段時(shí)間電流中交流分量的高頻能量并進(jìn)行累計(jì)計(jì)算后，與設(shè)定的限值進(jìn)行比較，由于此種方法對(duì)檢測(cè)裝置精度的要求較高，并且由于光伏陣列電流和電壓受輻射照度和溫度變化的影響，會(huì)造成電流、電壓波形變化不規(guī)律的情況，因此，通過(guò)電性能參數(shù)波形變化判定直流故障電弧的方法同樣存在局限性，容易誤報(bào)誤斷，保護(hù)動(dòng)作正確率不高，增加了運(yùn)維成本，減少發(fā)電量。
2.2識(shí)不全
根據(jù)故障點(diǎn)不同，拉弧的狀態(tài)也存在不同，一般分為串聯(lián)拉弧、并聯(lián)拉弧和對(duì)地拉弧。
串聯(lián)拉弧故障常見(jiàn)于串聯(lián)連接的導(dǎo)體松動(dòng)、脫落引起，其難點(diǎn)在于中大型的逆變器場(chǎng)景中，對(duì)串聯(lián)拉弧的識(shí)別，當(dāng)逆變器容量越大，線(xiàn)纜越長(zhǎng)，大電流組件中所能分析判斷的電弧信號(hào)就會(huì)越微弱，信號(hào)提取越困難。并聯(lián)拉弧故障常見(jiàn)于正負(fù)出現(xiàn)絕緣失效或正負(fù)線(xiàn)纜松脫搭接出現(xiàn)短路引起。當(dāng)出現(xiàn)并聯(lián)拉弧時(shí)，所有光伏PV組件經(jīng)電弧形成環(huán)流，直流側(cè)近似短路狀態(tài)，逆變器將出現(xiàn)巨大逆流。對(duì)地拉弧一般為正負(fù)中某一對(duì)地絕緣失效，引起對(duì)地弧光短路。常見(jiàn)對(duì)地拉弧檢測(cè)手段可通過(guò)對(duì)地絕緣監(jiān)察裝置執(zhí)行，為比較成熟產(chǎn)品，可保證監(jiān)測(cè)可靠性。
目前大多工程應(yīng)用的拉弧檢測(cè)均為串聯(lián)拉弧檢測(cè)，由于不同的天氣、環(huán)境溫度等等，光伏組件的電氣值不同，如早上和中午溫差較大，電壓變化較大，而多云狀態(tài)下的電流變化也，因此無(wú)法對(duì)并聯(lián)拉弧進(jìn)行較為清晰的識(shí)別
2.3速度慢、分?jǐn)嚯y
目前電弧光保護(hù)一般采用變壓器后備過(guò)流、饋線(xiàn)復(fù)壓元件閉鎖過(guò)流保護(hù)、環(huán)流原理的高阻抗母線(xiàn)保護(hù)方案等，從弧光發(fā)生到切斷一般從80ms到2s之間，易造成故障擴(kuò)大和設(shè)備損壞，電弧光故障的危害程度取決于電弧光電流的大小及切除時(shí)間長(zhǎng)短，參考國(guó)外的研究成果，電弧光產(chǎn)生的能量與切除時(shí)間呈指數(shù)規(guī)律快速上升，如圖2所示
圖2電弧光能量隨時(shí)間變化圖 圖3電流信號(hào)能量比
若故障切除時(shí)間大于100ms，將會(huì)對(duì)設(shè)備造成不同程度的損害。因此提高故障切除速度，尤其是弧光檢測(cè)速度，將提升保護(hù)速動(dòng)性。當(dāng)出現(xiàn)并聯(lián)拉弧故障時(shí)，當(dāng)故障點(diǎn)出現(xiàn)于逆變器前端，且逆變器啟動(dòng)前發(fā)生并聯(lián)拉弧，則逆變器無(wú)法進(jìn)行啟動(dòng)和保護(hù)，另外由于無(wú)斷路器對(duì)該回路進(jìn)行分?jǐn)啵虼藷o(wú)法可靠斷開(kāi)拉弧所在回路，逆變器無(wú)法檢測(cè)到故障點(diǎn)，將易引起故障擴(kuò)大。且出現(xiàn)并聯(lián)拉弧短路故障時(shí)，一般電流較大，弧光能量無(wú)法快速轉(zhuǎn)移，會(huì)持續(xù)導(dǎo)致溫度上升，甚至燒毀PV組件。
3解決方案和構(gòu)
首先，應(yīng)當(dāng)重視設(shè)備管理理念，加強(qiáng)設(shè)備巡檢，優(yōu)化預(yù)防性檢查維護(hù)頻度，電氣回路安裝減少針式端子使用，在設(shè)備交匯連接處，增加O型接線(xiàn)端子使用比例，提高電氣設(shè)備回路的可靠性，減少因?yàn)槎俗踊蚧芈匪蓜?dòng)引起拉弧情況，是減少弧光短路發(fā)生次數(shù)必不可少的重要一環(huán)。
其次，針對(duì)于以上提出的3個(gè)痛點(diǎn)難點(diǎn)，提出解決方案，可根據(jù)弧光特征進(jìn)行綜合研判。
3.1針對(duì)“識(shí)不準(zhǔn)”的解決方案
對(duì)于電弧光物理量的檢測(cè)，由于弧光檢測(cè)探頭受可見(jiàn)光影響較大，無(wú)法準(zhǔn)確判斷弧光產(chǎn)生的時(shí)機(jī)，根據(jù)不同導(dǎo)體在高壓下近距離產(chǎn)生的電弧光光譜圖，同種金屬和不同種金屬導(dǎo)體在高壓下近距離產(chǎn)生的電弧光強(qiáng)度主要集中在300~380nm的近紫外波段，其在可見(jiàn)光及紅外光波段幾乎沒(méi)有光強(qiáng)度激發(fā)出來(lái)，高壓近距離下激發(fā)出的電弧光中有兩個(gè)明顯的波峰，即335nm和365nm，且從相對(duì)強(qiáng)度來(lái)看，近90%的強(qiáng)度集中在紫外光波段。由此可使用對(duì)紫外光敏感的弧光傳感器對(duì)電弧光進(jìn)行物理量測(cè)量，以保證測(cè)量精度。對(duì)于電弧光傳感器位置的加裝，電弧光探頭測(cè)量角度在120°以上，可接受信號(hào)范圍廣，考慮安裝于匯流箱、PV組件接口板等比較容易發(fā)生端子松脫位置。
對(duì)于電流測(cè)量方法，由于電流數(shù)據(jù)中存在干擾噪聲，影響電弧信號(hào)的特征量判斷，可使用分流器和霍爾元件，迅速捕捉輕微的電弧信號(hào)。由于發(fā)生直流電弧故障時(shí)的電流是一種非平穩(wěn)的隨機(jī)信號(hào)，傅里葉變換對(duì)于非平穩(wěn)信號(hào)局部特征提取具有較大的局限性，根據(jù)文獻(xiàn)發(fā)生電弧故障時(shí)，100kHz以下特征量較為明顯，如圖3所示，因此針對(duì)電流中低頻段（<100kHz）部分進(jìn)行小波變換，與正常工作情況下的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域特性對(duì)比，通過(guò)正常工作情況下的中低頻段的電流經(jīng)過(guò)小波變換后所分解的小波系數(shù)和發(fā)生直流電弧故障時(shí)的小波系數(shù)對(duì)比分析，得到時(shí)、頻域內(nèi)的特征量，將此特征量作為判斷直流電弧發(fā)生與否的判斷依據(jù)。
綜合對(duì)弧光物理量的檢測(cè)和電流特征量的檢測(cè)，可提高對(duì)于直流電弧識(shí)別的準(zhǔn)確率。
3.2針對(duì)“識(shí)不全”的解決方案
多數(shù)并聯(lián)拉弧故障回路不經(jīng)過(guò)逆變器，且拉弧能量大，受光伏PV組件影響，直流電弧將輸出直流高電壓，可以產(chǎn)生初始的強(qiáng)電場(chǎng)，且受陽(yáng)光的持續(xù)照射影響，回路中的電弧不斷吸收能量，因此可維持穩(wěn)定的長(zhǎng)時(shí)間的燃燒。通過(guò)在PV組件和逆變器中間加裝控制單元，以高頻率采樣速率對(duì)電流、電壓進(jìn)行采樣；在并聯(lián)電弧發(fā)生時(shí)，匯流箱電壓降低甚至降為0，會(huì)出現(xiàn)失電，因此裝置須增加內(nèi)置的儲(chǔ)能電源，能夠維持拉弧故障下的脫扣能量和通訊。如圖4，當(dāng)直流并聯(lián)拉弧故障發(fā)生后，控制單元基于快速對(duì)電弧特征量的識(shí)別，判斷完成后斷開(kāi)匯流箱輸出側(cè)的直流開(kāi)關(guān)，并將信號(hào)傳遞給逆變器中的控制單元，由逆變器中的控制單元根據(jù)故障信息，控制逆變器停機(jī)，并斷開(kāi)逆變器中的直流開(kāi)關(guān)和交流開(kāi)關(guān)和方陣內(nèi)其他匯流箱的開(kāi)關(guān)。
圖4并聯(lián)拉弧檢測(cè)原理圖
3.3針對(duì)“速度慢、分?jǐn)嚯y”的解決方案
對(duì)于串聯(lián)拉弧故障，考慮其故障形式，拉弧電流一般較小，可通過(guò)關(guān)斷逆變器，斷開(kāi)直流開(kāi)關(guān)即可分?jǐn)唷?duì)于并聯(lián)拉弧故障，根據(jù)投入資金情況，適當(dāng)增加其斷開(kāi)點(diǎn)，可采用增加快速熔斷器、帶滅弧格柵的直流斷路器以及采用氧化鋅或碳化硅非線(xiàn)性滅磁電阻來(lái)轉(zhuǎn)移拉弧能量，快速分?jǐn)嗬 ?o:p>
對(duì)于家庭屋頂分布式光伏，發(fā)電量基本為家庭自用，發(fā)電量較小，若加裝弧光保護(hù)裝置對(duì)弧光保護(hù)進(jìn)行檢查及分?jǐn)啵?jīng)濟(jì)型較差，且一般家庭不愿支付該筆費(fèi)用。可考慮使用弧光探頭對(duì)電弧光進(jìn)行監(jiān)測(cè)和故障分?jǐn)唷Ａ硗饪紤]弧光探頭存在一定的準(zhǔn)確性問(wèn)題，可加裝多個(gè)弧光探頭，采用三取二邏輯進(jìn)行判斷，增加電弧光識(shí)別的準(zhǔn)確性和可靠性，在**的基礎(chǔ)上滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性要求。
對(duì)于集中式光伏電廠(chǎng)，由于面積較大，設(shè)備數(shù)量較廣，且對(duì)可靠性要求更高，適宜采用電氣量判斷和弧光物理量判斷雙重判據(jù)方式進(jìn)行。弧光保護(hù)使用電流判據(jù)和電弧光判據(jù)作為依據(jù)，當(dāng)保護(hù)主機(jī)或輔助單元檢測(cè)到電流變大，且弧光傳感器接收到電弧光信號(hào)時(shí)，保護(hù)出口跳閘，若只檢測(cè)到其中任一一個(gè)信號(hào)，輸出報(bào)警信號(hào)。另外，考慮發(fā)生弧光短路時(shí)電流瞬時(shí)變大，弧光探頭檢測(cè)元器件存在一定誤差，本文建議可根據(jù)電流增量進(jìn)行兩段式邏輯判斷，一段為電流與弧光采用與/或邏輯，另外一段為高定值純電流判據(jù)，保證保護(hù)可靠性的同時(shí)提升保護(hù)靈敏性。具體邏輯圖如圖5所示。
圖5保護(hù)邏輯圖
4、安科瑞分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)介紹
4.1概述
AcrelCloud-1200分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)通過(guò)監(jiān)測(cè)光伏站點(diǎn)的逆變器設(shè)備，氣象設(shè)備以及攝像頭設(shè)備、幫助用戶(hù)管理分散在各地的光伏站點(diǎn)。主要功能包括：站點(diǎn)監(jiān)測(cè)，逆變器監(jiān)測(cè)，發(fā)電統(tǒng)計(jì)，逆變器一次圖，操作日志，告警信息，環(huán)境監(jiān)測(cè)，設(shè)備檔案，運(yùn)維管理，角色管理。用戶(hù)可通過(guò)WEB端以及APP端訪(fǎng)問(wèn)平臺(tái)，及時(shí)掌握光伏發(fā)電效率和發(fā)電收益。
4.2應(yīng)用場(chǎng)所
目前我國(guó)的兩種分布式應(yīng)用場(chǎng)景分別是：廣大農(nóng)村屋頂?shù)膽?hù)用光伏和工商業(yè)企業(yè)屋頂光伏，這兩類(lèi)分布式光伏電站今年都發(fā)展迅速。
4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計(jì)量?jī)x表，通過(guò)網(wǎng)關(guān)將采集的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)管理。用戶(hù)可以通過(guò)PC訪(fǎng)問(wèn)平臺(tái)，及時(shí)獲取分布式光伏電站的運(yùn)行情況以及各逆變器運(yùn)行狀況。平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)如圖所示。
4.4系統(tǒng)功能
AcrelCloud-1200分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)軟件采用B/S架構(gòu)，任何具備權(quán)限的用戶(hù)都可以通過(guò)WEB瀏覽器根據(jù)權(quán)限范圍監(jiān)視分布在區(qū)域內(nèi)各建筑的光伏電站的運(yùn)行狀態(tài)（如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態(tài)、發(fā)電功率曲線(xiàn)、是否并網(wǎng)、當(dāng)前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息）。
4.4.1光伏發(fā)電
4.4.1.1綜合看板
●顯示所有光伏電站的數(shù)量，裝機(jī)容量，實(shí)時(shí)發(fā)電功率。
●累計(jì)日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。
●累計(jì)社會(huì)效益。
●柱狀圖展示月發(fā)電量
4.4.1.2電站狀態(tài)
●電站狀態(tài)展示當(dāng)前光伏電站發(fā)電功率，補(bǔ)貼電價(jià)，峰值功率等基本參數(shù)。
●統(tǒng)計(jì)當(dāng)前光伏電站的日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。
●攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，并且接入輻照度、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)。
●顯示當(dāng)前光伏電站逆變器接入數(shù)量及基本參數(shù)。
4.4.1.3逆變器狀態(tài)
●逆變器基本參數(shù)顯示。
●日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益顯示。
●通過(guò)曲線(xiàn)圖顯示逆變器功率、環(huán)境輻照度曲線(xiàn)。
●直流側(cè)電壓電流查詢(xún)。
●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數(shù)查詢(xún)。
4.4.1.4電站發(fā)電統(tǒng)計(jì)
●展示所選電站的時(shí)、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表。
4.4.1.5逆變器發(fā)電統(tǒng)計(jì)
●展示所選逆變器的時(shí)、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表
4.4.1.6配電圖
●實(shí)時(shí)展示逆變器交、直流側(cè)的數(shù)據(jù)。
●展示當(dāng)前逆變器接入組件數(shù)量。
●展示當(dāng)前輻照度、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)。
●展示逆變器型號(hào)及廠(chǎng)商。
4.4.1.7逆變器曲線(xiàn)分析
●展示交、直流側(cè)電壓、功率、輻照度、溫度曲線(xiàn)。
4.4.2事件記錄
●操作日志：用戶(hù)登錄情況查詢(xún)。
●短信日志：查詢(xún)短信推送時(shí)間、內(nèi)容、發(fā)送結(jié)果、回復(fù)等。
●平臺(tái)運(yùn)行日志：查看儀表、網(wǎng)關(guān)離線(xiàn)狀況。
●報(bào)警信息：將報(bào)警分進(jìn)行分級(jí)處理，記錄報(bào)警內(nèi)容，發(fā)生時(shí)間以及確認(rèn)狀態(tài)。
4.4.3運(yùn)行環(huán)境
●視頻監(jiān)控：通過(guò)安裝在現(xiàn)場(chǎng)的視頻攝像頭，可以實(shí)時(shí)監(jiān)視光伏站運(yùn)行情況。對(duì)于有硬件條件的攝像頭，還支持錄像回放以及云臺(tái)控制功能。
4.5系統(tǒng)硬件配置
4.5.1交流220V并網(wǎng)
交流220V并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)多用于居民屋頂光伏發(fā)電，裝機(jī)功率在8kW左右。
部分小型光伏電站為自發(fā)自用，余電不上網(wǎng)模式，這種類(lèi)型的光伏電站需要安裝防逆流保護(hù)裝置，避免往電網(wǎng)輸送電能。光伏電站規(guī)模較小，而且比較分散，對(duì)于光伏電站的管理者來(lái)說(shuō)，通過(guò)云平臺(tái)來(lái)管理此類(lèi)光伏電站非常有必要，安科瑞在這類(lèi)光伏電站提供的解決方案包括以下方面：
4.5.2交流380V并網(wǎng)
根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)Q/GDW1480-2015《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》，8kW~400kW可380V并網(wǎng)，超出400kW的光伏電站視情況也可以采用多點(diǎn)380V并網(wǎng)，以當(dāng)?shù)仉娏Σ块T(mén)的審批意見(jiàn)為準(zhǔn)。這類(lèi)分布式光伏多為工商業(yè)企業(yè)屋頂光伏，自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。分布式光伏接入配電網(wǎng)前，應(yīng)明確計(jì)量點(diǎn)，計(jì)量點(diǎn)設(shè)置除應(yīng)考慮產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)外，還應(yīng)考慮分布式電源出口與用戶(hù)自用電線(xiàn)路處。每個(gè)計(jì)量點(diǎn)均應(yīng)裝設(shè)雙向電能計(jì)量裝置，其設(shè)備配置和技術(shù)要求符合DL/T448的相關(guān)規(guī)定，以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程要求。電能表采用智能電能表，技術(shù)性能應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于智能電能表的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。用于結(jié)算和考核的分布式電源計(jì)量裝置，應(yīng)安裝采集設(shè)備，接入用電信息采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)用電信息的遠(yuǎn)程自動(dòng)采集。
光伏陣列接入組串式光伏逆變器，或者通過(guò)匯流箱接入逆變器，然后接入企業(yè)380V電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。在380V并網(wǎng)點(diǎn)前需要安裝計(jì)量電表用于計(jì)量光伏發(fā)電量，同時(shí)在企業(yè)電網(wǎng)和公共電網(wǎng)連接處也需要安裝雙向計(jì)量電表，用于計(jì)量企業(yè)上網(wǎng)電量，數(shù)據(jù)均應(yīng)上傳供電部門(mén)用電信息采集系統(tǒng)，用于光伏發(fā)電補(bǔ)貼和上網(wǎng)電量結(jié)算。
部分光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨(dú)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。部分光伏電站為自發(fā)自用，余電不上網(wǎng)模式，這種類(lèi)型的光伏電站需要安裝防逆流保護(hù)裝置，避免往電網(wǎng)輸送電能，系統(tǒng)圖如下。
這種并網(wǎng)模式單體光伏電站規(guī)模適中，可通過(guò)云平臺(tái)采用光伏發(fā)電數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，安科瑞在這類(lèi)光伏電站提供的解決方案包括以下方面：
5.5.310kV或35kV并網(wǎng)
根據(jù)《國(guó)家能源局關(guān)于2019年風(fēng)電、光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)通知》（國(guó)發(fā)新能〔2019〕49號(hào)），對(duì)于需要國(guó)家補(bǔ)貼的新建工商業(yè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，需要滿(mǎn)足單點(diǎn)并網(wǎng)裝機(jī)容量小于6兆瓦且為非戶(hù)用的要求，支持在符合電網(wǎng)運(yùn)行**技術(shù)要求的前提下，通過(guò)內(nèi)部多點(diǎn)接入配電系統(tǒng)。
此類(lèi)分布式光伏裝機(jī)容量一般比較大，需要通過(guò)升壓變壓器升壓后接入電網(wǎng)。由于裝機(jī)容量較大，可能對(duì)公共電網(wǎng)造成比較大的干擾，因此供電部門(mén)對(duì)于此規(guī)模的分布式光伏電站穩(wěn)控系統(tǒng)、電能質(zhì)量以及和調(diào)度的通信要求都比較高。
光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等，需要安裝單獨(dú)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。
上圖為一個(gè)1MW分布式光伏電站的示意圖，光伏陣列接入光伏匯流箱，經(jīng)過(guò)直流柜匯流后接入集中式逆變器(直流柜根據(jù)情況可不設(shè)置)，*后經(jīng)過(guò)升壓變壓器升壓至10kV或35kV后并入中壓電網(wǎng)。由于光伏電站裝機(jī)容量比較大，涉及到的保護(hù)和測(cè)控設(shè)備比較多，主要如下表：
5結(jié)語(yǔ)
隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)不斷擴(kuò)建，直流電弧光保護(hù)也應(yīng)受到越來(lái)越多的重視。2022年中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)有限公司針對(duì)“光伏發(fā)電系統(tǒng)中電弧光保護(hù)研究”這一“疑、難、險(xiǎn)、重”的課題向全社會(huì)進(jìn)行發(fā)榜征集解決方案，本文分別就目前直流弧光保護(hù)中對(duì)電弧光“識(shí)不全”、“識(shí)不準(zhǔn)”、“速度慢”、“分?jǐn)嚯y”的痛點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析，提出以加裝對(duì)特定紫外光波段敏感的弧光探頭為基礎(chǔ)，對(duì)中低頻段的電流量進(jìn)行特征量分解，綜合提升提高弧光電流的識(shí)別能力，使用智能控制單元及快熔、非線(xiàn)性電阻等快速熄弧方式，解決拉弧期間速度慢、分?jǐn)嚯y等問(wèn)題，采用多個(gè)判據(jù)綜合判別的方法，給直流電弧的檢測(cè)和處理提供了一種針對(duì)性的解決方向。對(duì)于設(shè)備管理和施工工藝方面，加強(qiáng)設(shè)備管理和巡檢手段，提高施工質(zhì)量，減少人為因素導(dǎo)致發(fā)生直流電弧缺陷，提高設(shè)備可靠性。此外由于大型集中式光伏電站一般位于荒漠或無(wú)人區(qū)內(nèi)，常年處于無(wú)人值守狀態(tài)，弧光保護(hù)的信號(hào)傳輸以及事故信號(hào)的上報(bào)也需要研究解決，考慮成本與信號(hào)穩(wěn)定傳輸問(wèn)題，采用光纜傳輸或衛(wèi)星傳輸需要進(jìn)一步綜合考慮分析。
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