一、 概述

在全球積極推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型、努力實(shí)現(xiàn)“雙碳"目標(biāo)的大背景下，分布式光伏與儲能系統(tǒng)迎來了蓬勃發(fā)展期，其規(guī)模正以每年超過 20%的增速持續(xù)擴(kuò)張。不過，隨著并網(wǎng)容量不斷增大，光伏電力逆流回電網(wǎng)的問題變得愈發(fā)突出。這一問題帶來的負(fù)面影響眾多，既可能造成電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動、損壞電網(wǎng)設(shè)備，又會引發(fā)電力公司的考核處罰，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致整個光伏項目被迫停運(yùn)。

此前，傳統(tǒng)的防逆流方案大多采用“一刀切"的方式，比如直接切斷光伏發(fā)電系統(tǒng)。這種方式雖然能夠在一定程度上規(guī)避電力逆流帶來的風(fēng)險，但卻是以犧牲新能源的利用效率和經(jīng)濟(jì)收益為代價的。

如今，柔性調(diào)節(jié)技術(shù)的重大突破為解決這一難題帶來了全新的思路與方案。該技術(shù)借助智能感知、動態(tài)平衡以及多級保護(hù)等手段，能夠達(dá)成光伏電力“零逆流"接入電網(wǎng)的目標(biāo)。不僅如此，它還能提高光伏電力的自發(fā)自用比例，在保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時，實(shí)現(xiàn)用戶經(jīng)濟(jì)效益的更大化。

接下來，本文將圍繞技術(shù)架構(gòu)、核心策略、應(yīng)用場景以及優(yōu)勢價值這四個關(guān)鍵方面，對儲能電站防逆流柔性調(diào)節(jié)方案展開全面、系統(tǒng)的闡述。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)采用信息分層式架構(gòu)予以部署，監(jiān)控系統(tǒng)由站控層、間隔層構(gòu)成，其中站控層部署集群控制單元，負(fù)責(zé)站內(nèi)光伏、風(fēng)機(jī)、儲能、整流和充電單元數(shù)據(jù)處理、存儲、監(jiān)視與控制；間隔層為具備測控功能的相關(guān)設(shè)備（光伏、風(fēng)機(jī)、儲能控制器，充電監(jiān)控系統(tǒng)，計費(fèi)控制單元等），負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)發(fā)，并響應(yīng)站控層指令；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備負(fù)責(zé)兩層之間的通信，通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

二、 光儲微電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

① 系統(tǒng)分為兩層：站控層和間隔層。各間隔的設(shè)備相對獨(dú)立，僅通過站內(nèi)通信網(wǎng)與站控層進(jìn)行互聯(lián)。

② 系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需要靈活配置。系統(tǒng)各個應(yīng)用單元按照模塊化設(shè)計，可組可分。

③ 采用IEC 60870-5-103、IEC 60870-5-104、Modbus RTU、Modbus TCP、MQTT、CDT等國際標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，凡支持上述標(biāo)準(zhǔn)的其他廠家產(chǎn)品可方便地接入到電力監(jiān)控系統(tǒng)中,其他非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約,可通過修改通信程序靈活接入。

④ 系統(tǒng)可采用光纖，電纜等多種通信介質(zhì)，組網(wǎng)方式靈活，既可組成光纖自愈式環(huán)型以太網(wǎng)，也可以組成光纖星型網(wǎng)，或者組成總線網(wǎng)。

⑤ 系統(tǒng)支持服務(wù)器雙機(jī)熱備。

⑥ 系統(tǒng)采用大型商業(yè)數(shù)據(jù)庫與自行開發(fā)的實(shí)時數(shù)據(jù)庫結(jié)合，使歷史數(shù)據(jù)庫和實(shí)時數(shù)據(jù)庫的訪問達(dá)到數(shù)據(jù)無縫連接和統(tǒng)一管理，支持ODBC和SQL。因而系統(tǒng)具有很好的開放性。

⑦ 圖形組態(tài)平臺充分吸收了國外圖形組態(tài)軟件的優(yōu)點(diǎn)，功能強(qiáng)大，通用性較強(qiáng)，由于設(shè)計按照通用圖形組態(tài)軟件考慮，因此，不但可用于變電站監(jiān)控系統(tǒng)，它還可用于其他監(jiān)控系統(tǒng)中。

⑧ 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫定義針對變電站自動化的特點(diǎn)，按照間隔、裝置等建立模板庫，工程人員及運(yùn)行維護(hù)人員可以很方便地由模板派生出實(shí)際的對象。大大簡化和方便工程制

作與維護(hù)。

⑨ 系統(tǒng)提供功能強(qiáng)大、靈活自如的報表生成工具。所見即所得，并可自動生成?？梢詽M足各類用戶的需求，并提供典型報表模板，以方便用戶使用。

三、 微電網(wǎng)系統(tǒng)與防逆流裝置配合方案

通過在市電進(jìn)線位置安裝孤島/逆流一體化裝置（若存在多個并網(wǎng)點(diǎn)，則可采用主從式多防逆流裝置），可對光伏上網(wǎng)情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并將監(jiān)測到的信號上傳至能量管理系統(tǒng)。能量管理系統(tǒng)基于接收到的逆流數(shù)據(jù)開展邏輯計算，進(jìn)而對逆變器的輸出功率進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，以此確保無逆流現(xiàn)象發(fā)生。

與此同時，為應(yīng)對能量管理系統(tǒng)宕機(jī)、負(fù)載突變或通訊中斷等突發(fā)狀況，避免能量管理系統(tǒng)未能及時調(diào)節(jié)控制逆變器輸出功率，可通過防逆流裝置觸發(fā)保護(hù)動作，斷開并網(wǎng)柜斷路器，從而實(shí)現(xiàn)防逆流的目標(biāo)。

四、 解決方案的使用場景

工業(yè)園區(qū)供電：

工業(yè)綠色微電網(wǎng)通過綜合開發(fā)利用光伏、風(fēng)電、地?zé)岬瓤稍偕茉?，以及余熱余壓等資源，結(jié)合儲能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)和智能耦合，為工業(yè)園區(qū)提供智慧能源解決方案。

園區(qū)通過建設(shè)分布式光伏、分散式風(fēng)電、儲能等設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電和光伏發(fā)電，通過風(fēng)光儲聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行，可再生能源就地消納，大幅降低了化石能源消費(fèi)和二氧化碳排放。

大型企業(yè)自用：

企業(yè)微電網(wǎng)一般接在10kV中壓配網(wǎng)上，容量在數(shù)百千瓦，多利用傳統(tǒng)電源滿足企業(yè)內(nèi)部的用電需求。

常見于石化、鋼鐵等大型企業(yè)，能滿足該類企業(yè)對電力較高的需求，并充分利用回?zé)?，有效提高資源的利用效率。

工商業(yè)微電網(wǎng)：

在對用電質(zhì)量和用電要求比較高的地區(qū)，如校園、商場、公寓等地域應(yīng)用廣泛。

這些地域應(yīng)用工商業(yè)微電網(wǎng)能夠為用戶提供更加清潔的電能，提高用電水平，符合當(dāng)?shù)匦枨蟆?/p>

偏遠(yuǎn)地區(qū)供電：

對于偏遠(yuǎn)山區(qū)、海島等遠(yuǎn)離城市的地方，傳統(tǒng)的電力供應(yīng)可能不穩(wěn)定或無法到達(dá)。

微電網(wǎng)可以利用當(dāng)?shù)氐目稍偕茉促Y源，如太陽能和風(fēng)能，通過分布式能源系統(tǒng)提供可靠的電力供應(yīng)。

增量電源接入：

在城市或工業(yè)區(qū)域，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)可能無法滿足不斷增長的電力需求。

微電網(wǎng)可以作為增量電源接入主電網(wǎng)，提供額外的電力供應(yīng)，減輕主電網(wǎng)的負(fù)荷壓力。

緊急備用電源：

在自然災(zāi)害或緊急情況下，主電網(wǎng)可能會中斷供電。

微電網(wǎng)可以作為備用電源，為關(guān)鍵設(shè)施（如醫(yī)院、消防站等）提供持續(xù)供電，保障基本生活和安全需求。

儲能電站防逆流柔性調(diào)節(jié)方案