唐雪陽(yáng)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

一、背景

在“雙碳”目標(biāo)縱深推進(jìn)的今天，清潔能源已成為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的核心力量，而光伏發(fā)電憑借清潔低碳、資源可及性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，正從工商業(yè)廠房、公共建筑延伸至戶用光儲(chǔ)場(chǎng)景，應(yīng)用規(guī)模與覆蓋范圍持續(xù)擴(kuò)大。

然而，光伏發(fā)電的間歇性與波動(dòng)性，也帶來(lái)了一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題——逆流現(xiàn)象。當(dāng)光伏系統(tǒng)發(fā)電量超過(guò)本地負(fù)荷需求時(shí)，多余電能若未經(jīng)管控反送至電網(wǎng)，輕則導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波動(dòng)、頻率偏移，影響區(qū)域電能質(zhì)量；重則可能沖擊電網(wǎng)變壓器、繼電保護(hù)裝置等核心設(shè)備，縮短設(shè)備使用壽命，甚至引發(fā)電網(wǎng)運(yùn)行故障，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定埋下隱患。

更關(guān)鍵的是，當(dāng)前多地電網(wǎng)針對(duì)“余電上網(wǎng)”制定了嚴(yán)格規(guī)范，未經(jīng)允許的逆流不僅會(huì)面臨罰款處罰，還可能影響企業(yè)與電力部門(mén)的合作資質(zhì)。對(duì)于追求收益的光伏用戶而言，如何在“杜絕逆流違規(guī)”與“充分利用光伏電能”之間找到平衡，成為亟待解決的核心訴求。

正是基于這一痛點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)防逆流方案應(yīng)運(yùn)而生。該方案通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、雙向計(jì)量電表與云端平臺(tái)的協(xié)同，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)市電進(jìn)線功率與光伏逆變器發(fā)電功率，借助智能算法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)逆變器輸出，既能精準(zhǔn)攔截多余電能、杜絕逆流風(fēng)險(xiǎn)，又能確保光伏電能“應(yīng)發(fā)盡發(fā)”，最大限度提升自用率，真正實(shí)現(xiàn)“合規(guī)用電”與“收益提升”的雙重目標(biāo)。

二、應(yīng)用場(chǎng)景

在工商業(yè)光伏場(chǎng)景中，企業(yè)車(chē)間生產(chǎn)、空調(diào)通風(fēng)、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)等負(fù)荷波動(dòng)較大，且用電高峰與光伏發(fā)電高峰常存在時(shí)間差——若光伏出力超出實(shí)時(shí)負(fù)荷，多余電能易反送電網(wǎng)引發(fā)合規(guī)風(fēng)險(xiǎn)。方案通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)市電進(jìn)線功率與光伏發(fā)電功率，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)逆變器輸出，既滿足生產(chǎn)線連續(xù)用電對(duì)穩(wěn)定性的要求，又避免因逆流導(dǎo)致的電網(wǎng)罰款，同時(shí)自用光伏電量，降低企業(yè)電費(fèi)支出。

而在戶用光儲(chǔ)場(chǎng)景中，家庭用電存在“白天無(wú)人低負(fù)荷、傍晚回家高負(fù)荷”的規(guī)律，白天光伏大發(fā)時(shí)易出現(xiàn)余電。方案無(wú)需用戶手動(dòng)操作，即可自動(dòng)匹配家庭實(shí)時(shí)用電需求：白天低負(fù)荷時(shí)段精準(zhǔn)控制光伏出力不超限，避免余電逆流；傍晚高負(fù)荷時(shí)段則放開(kāi)功率限制，讓光伏與儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同供電，減少家庭從電網(wǎng)購(gòu)電的成本，兼顧便利性與經(jīng)濟(jì)性。

三、解決方案

防逆流柔性調(diào)節(jié)方案，通過(guò)“硬件協(xié)同+智能算法”構(gòu)建閉環(huán)管控體系，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與電網(wǎng)安全的精準(zhǔn)平衡。

在硬件配置上，方案通過(guò)加裝AWT系列物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與ADW300/ADL400雙向計(jì)量電表，形成“雙端監(jiān)測(cè)”機(jī)制：雙向計(jì)量電表實(shí)時(shí)采集市電總進(jìn)線處的功率數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)捕捉用戶側(cè)實(shí)際用電負(fù)荷變化；物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)同步獲取逆變器的實(shí)時(shí)發(fā)電功率，掌握光伏系統(tǒng)的能量輸出狀態(tài)，為后續(xù)調(diào)節(jié)提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)支撐。

核心調(diào)節(jié)邏輯則依賴網(wǎng)關(guān)內(nèi)置的智能負(fù)荷跟蹤算法：算法以最快10秒為一個(gè)檢測(cè)周期，高頻次分析“市電進(jìn)線功率-逆變器發(fā)電功率”的實(shí)時(shí)差值——當(dāng)檢測(cè)到光伏發(fā)電量即將超過(guò)本地負(fù)荷（有逆流風(fēng)險(xiǎn)）時(shí)，網(wǎng)關(guān)立即向逆變器發(fā)送調(diào)節(jié)指令，動(dòng)態(tài)降低其有功功率輸出，避免多余電能反送電網(wǎng)；當(dāng)本地負(fù)荷升高、用電需求增加時(shí)，算法又會(huì)及時(shí)上調(diào)逆變器功率，讓光伏電能充分匹配負(fù)荷消耗。

整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)，且始終保持光伏系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，既杜絕了逆流違規(guī)風(fēng)險(xiǎn)，又避免了傳統(tǒng)“一刀切”斷電模式造成的發(fā)電浪費(fèi)，真正實(shí)現(xiàn)“應(yīng)發(fā)盡發(fā)、用足每一度光伏電”的效益目標(biāo)。

四、平臺(tái)功能

除了本地智能控制，方案還集成了功能強(qiáng)大的Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，可對(duì)光伏系統(tǒng)以及用電負(fù)荷展開(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。結(jié)合先進(jìn)的智能算法，不僅可以靈活調(diào)節(jié)逆變器處理，有效避免逆流現(xiàn)象，還能充分滿足能效管理數(shù)字化、安全分析智能化等方面的需求。

4.1.光伏綜合看板

展示了單個(gè)光伏站點(diǎn)的基本信息，天氣情況等數(shù)據(jù)，通過(guò)組態(tài)圖的方式展示單個(gè)站點(diǎn)的能量流向圖，以及當(dāng)日、當(dāng)月、當(dāng)年的自發(fā)自用電量比例，實(shí)時(shí)輻照度曲線、發(fā)電功率曲線、用電功率曲線等數(shù)據(jù)。

4.2.逆變器監(jiān)控

展示了項(xiàng)目下所有逆變器信息，用戶在列表頁(yè)面可直觀查看逆變器基本信息及逆變器狀態(tài)，如需查看逆變器詳細(xì)信息及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊詳情按鈕，進(jìn)入詳情頁(yè)查看。

4.3.光伏電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)

以柱狀圖和表格兩種形式展示了光伏電站的發(fā)電量數(shù)據(jù)。切換年月日和日期可查看不同時(shí)間段的發(fā)電量與同時(shí)段往期數(shù)據(jù)。本頁(yè)面支持報(bào)表導(dǎo)出，點(diǎn)擊導(dǎo)出按鈕即可導(dǎo)出相應(yīng)數(shù)據(jù)，導(dǎo)出報(bào)表為excel格式。

4.4.逆變器發(fā)電量統(tǒng)計(jì)

以表格的形式展示了項(xiàng)目下逆變器的發(fā)電量數(shù)據(jù)。切換年月日和日期可查看不同時(shí)段的發(fā)電量。選擇一條或者多條數(shù)據(jù)可以生成圖表進(jìn)行展示。本頁(yè)面支持報(bào)表導(dǎo)出，點(diǎn)擊導(dǎo)出按鈕即可導(dǎo)出相應(yīng)數(shù)據(jù)，導(dǎo)出報(bào)表為excel格式。

4.5.光伏收益統(tǒng)計(jì)

以表格的形式展示了各站點(diǎn)的發(fā)電收益數(shù)據(jù)。切換年月日和日期可查看不同時(shí)段的收益數(shù)據(jù)。本頁(yè)面支持報(bào)表導(dǎo)出，點(diǎn)擊導(dǎo)出按鈕即可導(dǎo)出相應(yīng)數(shù)據(jù)，導(dǎo)出報(bào)表為excel格式。

五、高兼容性

本方案具備高度的設(shè)備兼容性與平臺(tái)開(kāi)放性，已成功實(shí)現(xiàn)與華為、陽(yáng)光電源、錦浪、正泰、固德威、古瑞瓦特等主流逆變器廠商的協(xié)議對(duì)接，可無(wú)縫集成逆變器的數(shù)據(jù)采集與功率控制功能，實(shí)現(xiàn)防逆流的功能。確保了防逆流方案在不同項(xiàng)目中的快速適配與靈活擴(kuò)展，為用戶提供穩(wěn)定可靠的一站式解決方案。

六、硬件設(shè)備

6.1.AWT系列物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

6.1.1.AWT100

6.1.2.AWT200

6.2.雙向計(jì)量電表

6.2.1.ADW300電表

6.2.2.ADL400電表