浅谈分布式光伏发电A类电能质量在线监测装置介绍----江阴和源

1、   光伏并网电能质量在线监测装置概述

       HYPQM6000系列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 110kV 及以下供电系统电能质量监测的要求，广泛适用于化工、钢铁、冶金、医院、数据中心、交通建筑等行业的电能质量监测。

2、光伏并网电能质量在线监测装置的特点

HYPQM6000/A
（1）采用12864图形液晶显示，Web server 显示详细电能质量参数；波形数据存储为COMTRADE 格式；可以用FTP通讯抓取暂态数据；
（2）监测一组电压、电流采集回路4路开关量输入 4路开关量输出回路具有1路以太网口，1路485通讯、1路USB、1路B码对时功能；
（3）Z大可支持50次谐波/谐间波测量；
（4）可以自动/手动录波；
（5）体积小巧，支持嵌入式、壁挂式两种安装方式；便于光伏、风电等分布式能源并网监测的快速布点及项目改造；

HYPQM6004
（1）采用320240TFT液晶显示，按黄、绿、红三色显示ABC三相的电参量；
（2）面板具有运行、告警、谐波、闪变、电压、频率、不平衡、备用等指示灯；
（3）9键盘操作，就地显示谐波高达25次，可以按相显示和按次显示，更便于查 询；
（4）采样一组电压、电流采集回路，可以选择为监测两组电压、电流；
（5）配置26路开关量输入、14路开关量输出回路，包括电压异常、频率异常、谐波越限、闪变超限等出口；
（6）具有2路RJ45，1路RS485，1路B码对时接口；对于监测开入量在待机状态显示，并及时显示以太网通讯IP地址，IEC103通讯状态；
（7）广泛应用于光伏、风电、储能、燃料电池、余热发电等分布式新能源接入；

HYPQM6004/A
（1）采用800*480液晶显示，按黄、绿、红三色显示ABC三相的电参量；
（2）面板具有运行、告警、谐波、闪变、电压、频率、不平衡、备用等指示灯；
（3）9键盘操作，就地显示谐波/谐间波高达50次，可以按相显示和按次显示，更便于查 询；
（4）采样一组电压、电流采集回路，可以选择为监测两组电压、电流；
（5）配置26路开关量输入、14路开关量输出回路，包括电压异常、频率异常、谐波越限、闪变超限等出口；
（6）具有2路RJ45，1路RS485，1路B码对时接口；对于监测开入量在待机状态显示，并及时显示以太网通讯IP地址，可支持61850协议；
（7）广泛应用于光伏、风电、储能、燃料电池、余热发电等分布式新能源接入；

HYPQM6001
（1）采用320240TFT液晶显示，就地显示50次谐波/谐间波；
（2）嵌入式系统装置；
（3）具有1 路 RJ4510/100M 以太网接口（TCP/IP、HTTP、FTP等协议），1路RS485提供MODBUS 协议，1路USB2.0可接 USB 硬盘，1路B码对时功能；
（4）实现电能质量全指标监测的装置；
（5）监测1组电压电流回路，全通道同步采样的单监测点监测装置；
（6）内置大容量电子盘作为当地数据存储介质的装置；
（7）实现PQDIF、COMTRADE、EXCEL标准文件交互的装置；
（8）集成嵌入式WEB server功能的装置；
（9）采样率256点/周波，实现10周波无缝测量的装置；
（10）采用就地界面波形、矢量、频谱分次谐波、间谐波显示；可以实现嵌入式和壁挂式两种安装方式，适用于10kV并网的大容量 （MW级以上）分布式新能源并网场景；

HYPQM6002
（1）采用320240TFT大屏显示，就地界面采用图形显示；就地显示高达50次谐波/谐 间波；
（2）嵌入式系统装置；内部协议可监测达150次谐波/谐间波；
（3）具有三路以太网接口，1路485，1路USB， 1路B码对时；
（4）实现电能质量全指标监测，无缝接入电网标准数字化变电站；并支持多种地方 协议；
（5）全通道同步采样的单回路型监测装置；采样率高达1024点/周波，并且10周波连
续采样、无缝测量，事件记录可生成COMTRADE波形文件；
（6）遵照IEC61000-4-30中规定测量方法的装置；
（7）内置大容量电子盘作为当地数据存储介质的装置；并可随时查询电子存储盘使 用情况；
（8）实现PQDIF文件本机生成，集成嵌入式WEB server功能的装置；
（9）按照IEC61850-7标准建模，变电站层通讯协议满足IEC61850-8要求的装置；
（10）具备瞬态电能质量事件监测功能和分散式录波器功能的装置；

HYPQM6003
（1）采用320240TFT大屏显示，就地界面采用图形显示；就地显示高达50次谐波/ 谐间波，定制显示可达127次；
（2）嵌入式系统装置；内部协议可监测达150次谐波/谐间波；
（3）具有三路RJ4510/100M以太网接口，1路485，1路USB2.0， 1路B码对时；
（4）实现电能质量全指标监测，无缝接入电网标准数字化变电站；并支持多种地 方协议；
（5）全通道同步采样的多回路型监测装置（*大可以达3U5I）；采样率高达1024点/周波，并且10周波连续采样、无缝测量，事件记录可生成COMTRADE波形文件；
（6）遵照IEC61000-4-30中规定测量方法的装置；
（7）内置大容量电子盘作为当地数据存储介质的装置；并可以随时查询电子存储 盘使用情况；
（8）实现PQDIF文件本机生成，集成嵌入式WEB server功能的装置；
（9）按照IEC61850-7标准建模，变电站层通讯协议满足IEC61850-8要求的装置；
（10）具备瞬态电能质量事件监测功能和分散式录波器功能的装置；

3 解决方案

3.1 交流220V并网

      交流220V并网的光伏发电系统多用于居民屋顶光伏发电，装机功率在8kW左右。户用光伏电站今年发展非常迅猛，根据能源网站提供的数据，截至2021年6月底，全国累计纳入2021年财政补贴规模户用光伏项目装机容量为586.14万千瓦，这相当于6个月在居民屋顶建造了四分之一个三峡水电站。

       部分小型光伏电站为自发自用，余电不上网模式，这种类型的光伏电站需要安装防逆流保护装置，避免往电网输送电能。

3.2 交流380V并网

        根据电网Q/GDW1480-2015 《分布式电源接入电网技术规定》，8kW~400kW可380V并网，超出400kW的光伏电站视情况也可以采用多点380V并网，以当地电力部门的审批意见为准。这类分布式光伏多为业企业屋顶光伏，自发自用，余电上网。分布式光伏接入配电网前，应明确计量点，计量点设置除应考虑产权分界点外，还应考虑分布式电源出口与用户自用电线路处。每个计量点均应装设双向电能计量装置，其设备配置和技术要求符合 DL/T 448 的相关规定，以及相关标准、规程要求。电能表采用智能电能表，技术性能应满足电网公司关于智能电能表的相关标准。用于结算和考核的分布式电源计量装置，应安装采集设备，接入用电信息采集统，实现用电信息的远程自动采集。

       光伏阵列接入组串式光伏逆变器，或者通过汇流箱接入逆变器，然后接入企业380V电网，实现自发自用，余电上网。在380V并网点前需要安装计量电表用于计量光伏发电量，同时在企业电网和公共电网连接处也需要安装双向计量电表，用于计量企业上网电量，数据均应上传供电部门用电信息采集系统，用于光伏发电补贴和上网电量结算。

      部分光伏电站并网点需要监测并网点电能质量，包括电源频率、电源电压的大小、电压不平衡、电压骤升/骤降/中断、快速电压变化、谐波/间谐波 THD、闪变等，需要安装单独的电能质量监测装置。部分光伏电站为自发自用，余电不上网模式，这种类型的光伏电站需要安装防逆流保护装置，避免往电网输送电能。

3.310kV或35kV并网

       跟据《能源站关于2019年风电、光伏发电项目建设有关事项通知》（国发新能〔2019〕49号），对于需要补贴的新建业分布式光伏发电项目，需要满足单点并网装机容量小于6兆瓦且为非户用的要求，支持在符合电网运行安全技术要求的前提下，通过内部多点接入配电系统。

      此类分布式光伏装机容量一般比较大，需要通过升压变压器升压后接入电网。由于装机容量较大，可能对公共电网造成比较大的干扰，因此供电部门对于此规模的分布式光伏电站稳控系统、电能质量以及和调度的通信要求都比较高。

     光伏电站并网点需要监测并网点电能质量，包括电源频率、电源电压的大小、电压不平衡、电压骤升/骤降/中断、快速电压变化、谐波/间谐波 THD、闪变等，需要安装单独的电能质量监测装置。