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黃琴

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】為了緩解城市用電緊張而降低人們的用電成本宽缴，可以在工業(yè)園區(qū)、辦公樓屋頂?shù)葓?chǎng)所應(yīng)用屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)行就近轉(zhuǎn)換审服、并網(wǎng)發(fā)電袁充分利用建筑物屋頂?shù)奶?yáng)資源趾迈。概述屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)，分析屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組成烤惊，探討屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用方式乔煞，并以某項(xiàng)目為例研究屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，以期為屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目提供參考柒室。

【關(guān)鍵詞】屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)渡贾；太陽(yáng)能源；光伏組件雄右；并網(wǎng)

0引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升空骚，人們?cè)絹?lái)越重視清潔能源的開(kāi)發(fā)和利用。太陽(yáng)能是現(xiàn)階段理想的清潔能源擂仍，而屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)就是利用太陽(yáng)能這一清潔能源進(jìn)行發(fā)電的*進(jìn)技術(shù)囤屹。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)逢渔，能夠?qū)⑻?yáng)能轉(zhuǎn)換為電能肋坚，為生產(chǎn)和生活提供幫助。在未來(lái)肃廓，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)將成為我國(guó)主要的可再生能源發(fā)電技術(shù)[1]智厌。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)中，屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊屏糊，這主要是因?yàn)樵摷夹g(shù)具有就近發(fā)電吓缴、就近使用的優(yōu)點(diǎn)寇淑，能夠有效節(jié)約用電成本，實(shí)現(xiàn)余電入網(wǎng)少迁。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要有兩種兆婆，分別是集中式光伏發(fā)電和分布式光伏發(fā)電。集中式光伏發(fā)電投資大遏貌，占地面積廣婿哥，容量大，但是系統(tǒng)復(fù)雜性高获玻，受到一定的地域限制酣矮；分布式光伏發(fā)電投資小，占地面積小缕兄，容量小颅挟，但是系統(tǒng)在安裝和維護(hù)方面都比較簡(jiǎn)便，沒(méi)有地域限制弓洒，一般將光伏組件放置在屋頂上即可發(fā)電而芥。

1屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)

屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)是一種新型發(fā)電技術(shù)，系統(tǒng)安裝在屋頂膀值，通過(guò)光伏組件棍丐，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電[2]沧踏。我國(guó)的火力發(fā)電和水力發(fā)電都存在較大的能源損耗歌逢，并且在節(jié)能減排方面也存在一定的不足，而屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)是一種無(wú)地域局限性翘狱、智能化的發(fā)電技術(shù)秘案，而且在節(jié)能減排方面優(yōu)勢(shì)突出，是現(xiàn)階段利用清潔能源效率高的技術(shù)之一盒蟆。屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)主要借助光伏組件進(jìn)行太陽(yáng)能-電能的轉(zhuǎn)換踏烙，與供電配網(wǎng)連接后就能夠就近供電。屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)在節(jié)能減排方面的優(yōu)勢(shì)明顯大于火力發(fā)電历等，并且在輸送電能的過(guò)程中損耗非常低讨惩，對(duì)于一些用電量較大的地區(qū)，應(yīng)用屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)能夠有效解決電能緊缺的問(wèn)題寒屯。

2屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組成

屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要有離網(wǎng)和并網(wǎng)兩大類荐捻。離網(wǎng)光伏發(fā)電主要通過(guò)蓄電池進(jìn)行充能，其組件構(gòu)成很簡(jiǎn)單下桃，只需光伏發(fā)電陣列昨镊、電力電子交換器和蓄電池就可以組裝一個(gè)離網(wǎng)光伏發(fā)電組件。其中，蓄電池的應(yīng)用非常靈活梁捉，在蓄電完成后追粉，蓄電池可以在各種用電設(shè)施中應(yīng)用。并網(wǎng)光伏發(fā)電的技術(shù)含量高箍属，其通過(guò)轉(zhuǎn)化光伏發(fā)電陣列短硼，應(yīng)用電力電子交換

器，與供電配網(wǎng)連接后為附近的用戶供電公上，整個(gè)系統(tǒng)規(guī)模比離網(wǎng)光伏發(fā)電組件更大自幕，但是經(jīng)濟(jì)效益更高，應(yīng)用覆蓋面廣幌扁。

2.1光太伏陽(yáng)發(fā)電能光陣

列伏發(fā)電陣列是一種將多塊光伏模組進(jìn)行連接的大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)振袋，利用光生伏*效應(yīng)，進(jìn)行太陽(yáng)能-直流電能的轉(zhuǎn)換[3]憎茂。陣列是指多塊光伏

組件的組合珍语，單塊光伏組件轉(zhuǎn)換的電能不能滿足一般用電需求，因此需將多塊光伏組件組合在一起唇辨，使形成了陣列廊酣。

2.2電力電子交換器

通過(guò)光伏發(fā)電陣列吸收太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)化為電能后，需要對(duì)其進(jìn)行電壓的轉(zhuǎn)換赏枚，使其滿足電能輸配網(wǎng)絡(luò)的要求，電力電子交換器在屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中主要負(fù)責(zé)電壓轉(zhuǎn)換工作晓猛，常用設(shè)備有整流器和逆變器等饿幅。

2.3儲(chǔ)能元件

在屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中，儲(chǔ)能元件是非常關(guān)鍵的組件之一戒职。該組件在交流電路中進(jìn)行能源轉(zhuǎn)化時(shí)不會(huì)產(chǎn)生能量消耗栗恩。在電路中安裝儲(chǔ)能元件，能夠使能源轉(zhuǎn)化更加平穩(wěn)洪燥，提升能量的穩(wěn)定性磕秤。在屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，儲(chǔ)能元件的應(yīng)用非常重要捧韵，在系統(tǒng)中安裝合理的儲(chǔ)能元件景姓，能夠與電力電子交換器一起發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，大幅提升能源利用率社衰，將太陽(yáng)能*效率轉(zhuǎn)化為電能瘫盹，減少轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能源消耗，產(chǎn)出更多的清潔能源桃旷，從而滿足附近用戶的用電需求也较。

2.4智能化控制系統(tǒng)

屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要依靠智能化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在同一場(chǎng)所中的不同位置、不同角度晚乙，收集的太陽(yáng)能量是不同的晨下，即便是生產(chǎn)批次相同的儲(chǔ)能元件和電力電子交換器，在功率方面也存在一定的差異[4]缘违。智能化控制系統(tǒng)主要用于功率控制，可以確保容量存在差異的光伏發(fā)電單元進(jìn)行相同比率電能的輸出∈扑停現(xiàn)階段，我國(guó)屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)中的智能化控制系統(tǒng)主要是借助本地通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)中多個(gè)發(fā)電單元的功率進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)整朴沿，使多個(gè)發(fā)電單元的功率能夠穩(wěn)定在一定的輸出比率猜谚，從而提升輸出電壓的穩(wěn)定性。由于屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)一般與供電配網(wǎng)連接魏铅，如果系統(tǒng)的輸出電壓缺乏穩(wěn)定性，可能會(huì)影響整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的電壓坚芜，使用戶的正常用電受到影響览芳。所以，為了防止出現(xiàn)電壓波動(dòng)故障沧竟，需要在屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中安裝智能化控制系統(tǒng)缚忧。

3屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用方式

現(xiàn)階段闪水，我國(guó)已有“光電建筑一體化”“*家金太陽(yáng)”等有關(guān)光伏發(fā)電的扶持項(xiàng)目糕非，這在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)分布式光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展嬉哥，使人們逐漸開(kāi)始使用具有高環(huán)保性的清潔能源。

3.1屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

首先，隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)垮软，城市人口密度不斷升高，結(jié)合當(dāng)前大中小城市的土地利用情況來(lái)看深吠，即使太陽(yáng)能源作為清潔能源具有較大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，在城區(qū)內(nèi)單獨(dú)規(guī)劃一塊光伏發(fā)電的場(chǎng)地也明顯脫離實(shí)際流椒。而屋頂分布式光伏發(fā)電設(shè)備可以直接安裝在用戶附近的屋頂和外墻面等原本無(wú)用的建筑物空間，節(jié)約光伏發(fā)電的用地绣硝。其次撑刺，屋頂分布式光伏發(fā)電設(shè)備可以安裝在建筑物屋頂和外墻面甫菠，在一定程度上避免太陽(yáng)光直射建筑物外墻，有助于增強(qiáng)建筑物內(nèi)部的溫度控制效果王带，間接縮短用戶使用空調(diào)等控溫設(shè)備的時(shí)間淑蔚，從而節(jié)約電能。同時(shí)铜那，屋頂分布式光伏發(fā)電設(shè)備可以保護(hù)建筑物不受太陽(yáng)直射，降低建筑物的損耗在搀，延長(zhǎng)建筑物的使用年限搓纠，降低建筑物運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本世雄，具有較高的經(jīng)濟(jì)性寞竭。再次，

屋頂分布式光伏發(fā)電設(shè)備的安裝位置與用戶的距離更近，還能降低大用電量區(qū)域重新建設(shè)供電配網(wǎng)珠漂、增設(shè)線路的成本晚缩。*后，城市的用電需求主要集中在夏季甘磨，而夏季太陽(yáng)能源充足橡羞，電能轉(zhuǎn)化量大卿泽，屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)正好滿足了夏季這一用電高峰期的需求，能大幅降低用戶的用電成本韵慷。即便是在冬季忠辛、陰雨天蜀契、夜晚等太陽(yáng)能源吸收較少的情況下，用戶依然可以使用現(xiàn)有供電配網(wǎng)提供的電能哎闻，用電的穩(wěn)定性和安全性得到提高敏卦。另外，屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)能夠有效減少傳統(tǒng)發(fā)電方式造成的能源消耗和污染排放枚林，緩解城市用電緊張問(wèn)題米鹏。

3.2屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用方式

3.2.1光伏發(fā)電設(shè)備取代屋頂材料

光伏發(fā)電設(shè)備大多安裝在建筑物屋頂或外墻表面上，這可以在一定程度上節(jié)約屋頂材料郭菜。直接用光伏發(fā)電設(shè)備替代屋頂材料栗哥，不僅能提升光伏發(fā)電的效率和穩(wěn)定性，還能降低建筑成本勘伺。一般來(lái)說(shuō)跪腹，屋頂?shù)墓夥l(fā)電效率高褂删，而外墻表面可能會(huì)受到角度等因素影響，使其在太陽(yáng)能收集量方面存在一定的不穩(wěn)定性[5]尺迂。同時(shí)笤妙，光伏發(fā)電設(shè)備安裝在屋頂，還能有效地避免風(fēng)力因素的影響噪裕，節(jié)約制作蹲盘、安裝支架的成本，并起到保溫隔熱的作用膳音。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中召衔，如果直接將光伏發(fā)電設(shè)備安裝在屋頂，應(yīng)當(dāng)確保設(shè)備的防水性和防滲漏性能祭陷，并且要注意光伏發(fā)電設(shè)備的使用區(qū)域苍凛。由于我國(guó)地域遼闊，不同地區(qū)的溫度兵志、氣候差異較大醇蝴，特別是我國(guó)北方地區(qū)，冬季的溫度比較低萝轰，在北方的建筑物屋頂安裝光伏發(fā)電設(shè)備時(shí)考慮其抗凍性能推吼，如果光伏發(fā)電設(shè)備的各項(xiàng)性能都符合要求，那么可以用光伏發(fā)電設(shè)備取代屋頂材料疹咕。在未來(lái)贮殊，相關(guān)科研人員應(yīng)當(dāng)研究屋面瓦與光伏發(fā)電設(shè)備的結(jié)合，從而在充分利用太陽(yáng)能源的同時(shí)铲恃，保障建筑物屋頂?shù)姆缆┓蛴健⒎纼觥⒎懒阉某⒈匦阅堋?/span>

3.2.2光伏發(fā)電設(shè)備替代建筑物外墻材料

在光我伏國(guó)發(fā)城市電設(shè)備建設(shè)替中勿见，代隨建著筑建物外筑墻行材料業(yè)的不斷發(fā)展，建筑材料更新迭代百擒，出現(xiàn)了很多新型的建筑物外墻材料爬搓，如玻璃幕墻、墻磚唐唉、保溫材料等，建筑物外墻材料已經(jīng)成為建筑行業(yè)中的材料之一窿锉。但是在更新建筑物外墻材料的過(guò)程中酌摇，考慮材料的實(shí)用性、環(huán)保性和安全性等性能嗡载。例如窑多，玻璃幕墻雖然能夠增加建筑物內(nèi)的光照仍稀，但是容易對(duì)附近居民造成光污染。而光伏發(fā)電設(shè)備不僅能夠吸收埂息、利用太陽(yáng)能源技潘，還能夠在夏季抵擋太陽(yáng)光直射，降低室內(nèi)溫度千康，減少空調(diào)的使用享幽，從而節(jié)約電能，避免污染拾弃。同時(shí)值桩，光伏發(fā)電設(shè)備接入供電配網(wǎng)后，可以直接向附近的用戶和公共基礎(chǔ)設(shè)施供電豪椿，如建筑物周?chē)陌l(fā)光二*管（lightemittingdiode,LED）屏幕奔坟、路燈、公交站牌等祸弥，提升人們的生活質(zhì)量偎旱。

4屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

4.1工程概況

某項(xiàng)目為某市盤(pán)南工業(yè)園區(qū)、周邊*府辦公樓及居民樓的屋頂分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目迁拂，整個(gè)項(xiàng)目范圍約22萬(wàn)m2地捂，安裝的分布式光伏發(fā)電組件單面裝機(jī)容量為550Wp，組件尺寸為2278mm伊1134mm祖务，整體裝機(jī)容量約為46MWp留嫩。光伏發(fā)電組件安裝在樓頂部位，安裝方式為固定式安裝彭撑，安裝傾斜角為20毅絮檀。

4.2方案設(shè)計(jì)

本工程一期計(jì)劃裝機(jī)容量為30MWp，根據(jù)各類型屋頂布置實(shí)際情況以220V和380V的電壓并網(wǎng)蜈藏，就近接入每棟樓房原配電房或T接入屋前的電能表卜陵。

4.2.1*關(guān)堯醫(yī)院堯?qū)W校接入系統(tǒng)

*關(guān)、醫(yī)院迂雪、學(xué)校位于城鎮(zhèn)*心位置开贼，配電網(wǎng)資源較豐富。由于該項(xiàng)目分布式光伏裝機(jī)規(guī)模較小皆疹，分布式電源接入對(duì)配網(wǎng)影響較小疏橄，可采用380/220V電壓就近接入附近臺(tái)區(qū)或線路。

*關(guān)略就、醫(yī)院捎迫、學(xué)校采用“自發(fā)自用余電上網(wǎng)”方式運(yùn)行。在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)該核實(shí)用戶與電網(wǎng)公司售電關(guān)口計(jì)量表位置表牢，分布式光伏接入位置應(yīng)在售電關(guān)口計(jì)量表之后窄绒，同時(shí)將原計(jì)量表更換為雙向計(jì)量表贝次，計(jì)量表精度與原計(jì)量表相同。

4.2.2工商業(yè)接入系統(tǒng)

某工商業(yè)建筑的屋頂光伏直流側(cè)裝機(jī)容量為3.0MWp彰导，考慮1.2的容配比蛔翅，交流側(cè)容量為2.5MW，采用4臺(tái)光伏柜接入廠區(qū)380V低壓配電段位谋。

工商業(yè)用戶采用“自發(fā)自用余電上網(wǎng)”方式運(yùn)行山析，在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)該核實(shí)用戶與電網(wǎng)公司售電關(guān)口計(jì)量表位置，分布式光伏接入位置應(yīng)在售電關(guān)口計(jì)量表之后倔幼，同時(shí)將原計(jì)量表更換為雙向計(jì)量表使谋，計(jì)量表精度與原計(jì)量表相同。

4.2.3居民戶用接入系統(tǒng)

居民戶用屋頂分布式光伏建設(shè)規(guī)模較大坷磷，且部分地區(qū)配電網(wǎng)資源較為薄弱度攘，需要對(duì)分布式光伏系統(tǒng)承載能力進(jìn)行評(píng)估。

居民戶用項(xiàng)目采用“全額上網(wǎng)”方式運(yùn)行竹坝。在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)該核實(shí)用戶與電網(wǎng)公司售電關(guān)口計(jì)量表位置嘱杆，分布式光伏接入位置應(yīng)在售電關(guān)口計(jì)量表之前。

4.3光伏主件選型

光伏電站太陽(yáng)能電池應(yīng)選用技術(shù)成熟磷兢、轉(zhuǎn)換效率較高杭嚷、已規(guī)模化生產(chǎn)且在國(guó)內(nèi)有工程應(yīng)用實(shí)例的組件作為光電轉(zhuǎn)換的核心器件狭龄。綜合考慮電池組件的價(jià)格嚣咕、發(fā)電量、占地面積等特點(diǎn)及本工程的具體情況蜘傻，本項(xiàng)目采用單晶硅單面容量為550Wp組件绷咳。

4.4容量配置及發(fā)電情況

本項(xiàng)目采用8耀100kW的逆變器，各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)根據(jù)分散程度選用合適的逆變器型號(hào)和臺(tái)數(shù)琅翻，逆變器總?cè)萘繛?7.95MW位仁。本項(xiàng)目配置容配比在1.16耀1.30，綜合容配比約為1.23方椎。經(jīng)計(jì)算聂抢，本項(xiàng)目直流側(cè)裝機(jī)容量為46MWp。在運(yùn)行期25年內(nèi)棠众，首年利用小時(shí)數(shù)為1105.40h琳疏，年平均發(fā)電量為4392.05萬(wàn)kW·h，年平均利用小時(shí)數(shù)為1030.96h闸拿。

5Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

5.1平臺(tái)概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)轿亮，是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求，總結(jié)國(guó)內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的*進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，專門(mén)研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)我注。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電迟隅、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及充電站的接入但骨，*進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏智袭、風(fēng)能籍纸、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電站運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況渊妨，是一個(gè)集監(jiān)控系統(tǒng)烹驰、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo)夕涧，促進(jìn)可再生能源應(yīng)用魄蔗，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)刹讹；有效實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理肆洽、消除晝夜峰谷差、平滑負(fù)荷职予，提高電力設(shè)備運(yùn)行效率社咒、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全螺煞、可靠位俩、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)碳胳，整個(gè)能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個(gè)層：設(shè)備層勇蝙、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層。站級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議固逗，物理媒介可以為光纖浅蚪、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等烫罩。系統(tǒng)支持ModbusRTU惜傲、ModbusTCP、CDT贝攒、IEC60870-5-101盗誊、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104隘弊、MQTT等通信規(guī)約哈踱。

5.2平臺(tái)適用場(chǎng)合

系統(tǒng)可應(yīng)用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)开镣、工商業(yè)區(qū)刀诬、居民區(qū)、智能建筑常籍、海島健吃、無(wú)電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

5.3系統(tǒng)架構(gòu)

本平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)锨圣，即站控層陕绢、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式

6充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案

6.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機(jī)界面友好骗采，應(yīng)能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運(yùn)行狀態(tài)闯揪，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏、風(fēng)電词趾、儲(chǔ)能避某、充電站等各回路電壓、電流法洼、功率洼荡、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各回路斷路器眠琴、隔離開(kāi)關(guān)等合下质、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號(hào)诞仓。其中缤苫，各子系統(tǒng)回路電參量主要有：相電壓、線電壓墅拭、三相電流活玲、有功/無(wú)功功率、視在功率谍婉、功率因數(shù)舒憾、頻率、有功/無(wú)功電度穗熬、頻率和正向有功電能累計(jì)值镀迂；狀態(tài)參數(shù)主要有：開(kāi)關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等唤蔗。

系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)分布式電源探遵、儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電管理，使管理人員實(shí)時(shí)掌握發(fā)電單元的出力信息妓柜、收益信息箱季、儲(chǔ)能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲(chǔ)能單元運(yùn)行功率設(shè)置等。

系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)管理，能夠根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警雳雄，并支持定期的電池維護(hù)秕肚。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏斯凑、風(fēng)電肾俯、儲(chǔ)能、充電站及總體負(fù)荷組成情況蛀颓，包括收益信息、天氣信息扛聂、節(jié)能減排信息艘尊、功率信息、電量信息栏付、電壓電流情況等罚考。根據(jù)不同的需求，也可將充電组弥，儲(chǔ)能及光伏系統(tǒng)信息進(jìn)行顯示笼踩。

圖1系統(tǒng)主界面

子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息亡嫌、風(fēng)電信息嚎于、儲(chǔ)能信息、充電站信息挟冠、通訊狀況及一些統(tǒng)計(jì)列表等于购。

6.1.1光伏界面

圖2光伏系統(tǒng)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)光伏系統(tǒng)信息，主要包括逆變器直流側(cè)知染、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警肋僧、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測(cè)及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)控淡、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)嫌吠、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)掺炭、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)辫诅、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率竹伸、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示泥栖。

6.1.2儲(chǔ)能界面

圖3儲(chǔ)能系統(tǒng)界面

本界面主要用來(lái)展示本系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝機(jī)容量、儲(chǔ)能當(dāng)前充放電量刹由、收益厨刷、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

圖4儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面

本界面主要用來(lái)展示對(duì)PCS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括開(kāi)關(guān)機(jī)糙枚、運(yùn)行模式彪选、功率設(shè)定以及電壓、電流的限值檐伞。

圖5儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面

本界面用來(lái)展示對(duì)BMS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置剂现，主要包括電芯電壓、溫度保護(hù)限值切拳、電池組電壓茁臀、電流、溫度限值等孽倒。

圖6儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)堆因，主要包括相電壓、電流救鲤、功率久窟、頻率、功率因數(shù)等本缠。

圖7儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)斥扛，主要包括相電壓、電流丹锹、功率稀颁、頻率、功率因數(shù)卷仑、溫度值等峻村。同時(shí)針對(duì)交流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。

圖8儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)锡凝，主要包括電壓粘昨、電流、功率窜锯、電量等张肾。同時(shí)針對(duì)直流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。

圖9儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)PCS狀態(tài)信息悄贴，主要包括通訊狀態(tài)悟唆、運(yùn)行狀態(tài)、STS運(yùn)行狀態(tài)及STS故障告警等诈绷。

圖10儲(chǔ)能電池狀態(tài)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)BMS狀態(tài)信息拗辜，主要包括儲(chǔ)能電池的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)信息怒央、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等烤眉，同時(shí)展示當(dāng)前儲(chǔ)能電池的SOC信息丘苗。

圖11儲(chǔ)能電池簇運(yùn)行數(shù)據(jù)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)電池簇信息，主要包括儲(chǔ)能各模組的電芯電壓與溫度烦盛，并展示當(dāng)前電芯的電壓梦迂、溫度值及所對(duì)應(yīng)的位置。

6.1.3風(fēng)電界面

圖12風(fēng)電系統(tǒng)界面

本界面用來(lái)展示對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)信息紧邑，主要包括逆變控制一體機(jī)直流側(cè)豫阻、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析伞缺、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)苍糠、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)啤誊、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)椿息、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率坷衍、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。

6.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來(lái)展示對(duì)充電站系統(tǒng)信息条舔，主要包括充電站用電總功率枫耳、交直流充電站的功率、電量孟抗、電量費(fèi)用迁杨，變化曲線、各個(gè)充電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)等凄硼。

6.1.5視頻監(jiān)控界面

圖14微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面

本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫(huà)面铅协，且通過(guò)不同的配置，實(shí)現(xiàn)預(yù)覽摊沉、回放狐史、管理與控制等。

6.1.6發(fā)電預(yù)測(cè)

系統(tǒng)應(yīng)可以通過(guò)歷史發(fā)電數(shù)據(jù)用六、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)近振、未來(lái)天氣預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)分布式發(fā)電進(jìn)行短期烂锤、超短期發(fā)電功率預(yù)測(cè)暴遂，并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預(yù)測(cè)可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計(jì)劃架暗，便于用戶對(duì)該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控粘伊。

圖15光伏預(yù)測(cè)界面

6.1.7策略配置

系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)容量约粒、負(fù)荷需求及分時(shí)電價(jià)信息惠翼，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行模式的設(shè)置及不同控制策略配置束敦。如削峰填谷、周期計(jì)劃喻秩、需量控制碴验、防逆流、有序充電娃肃、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容等缕陕。

具體策略根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況（如儲(chǔ)能柜數(shù)量、負(fù)載功率疙挺、光伏系統(tǒng)能力等）進(jìn)行接口適配和策略調(diào)整扛邑，同時(shí)支持定制化需求。

圖16策略配置界面

6.1.8運(yùn)行報(bào)表

應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)铐然、回路或設(shè)備*時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)蔬崩，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓搀暑、總功率因數(shù)沥阳、總有功功率、總無(wú)功功率自点、正向有功電能桐罕、尖峰平谷時(shí)段電量等。

圖17運(yùn)行報(bào)表

6.1.9實(shí)時(shí)報(bào)警

應(yīng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能桂敛，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器功炮、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位，及設(shè)備內(nèi)部的保護(hù)動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應(yīng)能發(fā)出告警术唬，應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件薪伏，包括保護(hù)事件名稱、保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻避扎；并應(yīng)能以彈窗疯蓄、聲音、短信和電話等形式通知相關(guān)人員催岔。

圖18實(shí)時(shí)告警

6.1.10歷史事件查詢

應(yīng)能夠?qū)b信變位谎后，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘惑叶，以及電壓古种、電流、功率、功率因數(shù)、電芯溫度（鋰離子電池）咕晋、壓力（液流電池）锌褒、光照森篷、風(fēng)速徐钠、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理溃蛙，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯悔叽，查詢統(tǒng)計(jì)构韵、事故分析周蹭。

圖19歷史事件查詢

6.1.11電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)

應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況疲恢，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素凶朗。

1）在供電系統(tǒng)主界面上應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率显拳、三相電壓不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電壓值棚愤、三相電流不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電流值；

2）諧波分析功能：系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率杂数、A/B/C三相電流總諧波畸變率宛畦、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率揍移、偶次諧波電壓總畸變率次和、偶次諧波電流總畸變率；應(yīng)能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率那伐、2-63次諧波電壓含有率斯够、0.5～63.5次間諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電流含有率太汹；

3）電壓波動(dòng)與閃變：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值、A/B/C三相電壓短閃變值方较、A/B/C三相電壓長(zhǎng)閃變值窗项；應(yīng)能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線、短閃變曲線和長(zhǎng)閃變曲線衷求；應(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差帮声；

4）功率與電能計(jì)量：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相有功功率、無(wú)功功率和視在功率搞督；應(yīng)能顯示三相總有功功率专散、總無(wú)功功率、總視在功率和總功率因素胚搂；應(yīng)能提供有功負(fù)荷曲線喉隙，包括日有功負(fù)荷曲線（折線型）和年有功負(fù)荷曲線（折線型）；

5）電壓暫態(tài)監(jiān)測(cè)：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升脐炼、電壓暫降畏帖、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警丁恭，事件能以彈窗曹动、閃爍斋日、聲音、短信墓陈、電話等形式通知相關(guān)人員恶守；系統(tǒng)應(yīng)能查看相應(yīng)暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6）電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：系統(tǒng)應(yīng)能顯示1min統(tǒng)計(jì)整2h存儲(chǔ)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)贡必，包括均值兔港、*值、*值赊级、95%概率值押框、方均根值。

7）事件記錄查看功能：事件記錄應(yīng)包含事件名稱理逊、狀態(tài)（動(dòng)作或返回）橡伞、波形號(hào)、越限值晋被、故障持續(xù)時(shí)間兑徘、事件發(fā)生的時(shí)間。

圖20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

6.1.12遙控功能

應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作彪趣。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過(guò)管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作嘹征，并遵循遙控預(yù)置、遙控返校拌微、遙控執(zhí)行的操作順序纸靠，可以及時(shí)執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。

圖21遙控功能

6.1.13曲線查詢

應(yīng)可在曲線查詢界面殊储，可以直接查看各電參量曲線誓读，包括三相電流、三相電壓瘤慕、有功功率伞让、無(wú)功功率、功率因數(shù)鹰柄、SOC停濒、SOH、充放電量變化等曲線擎融。

圖22曲線查詢

6.1.14統(tǒng)計(jì)報(bào)表

具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能衣右，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的發(fā)電、用電彬祖、充放電情況但荤，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。對(duì)微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析涧至；對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能腹躁、收益等分析桑包；具備對(duì)微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時(shí)間纺非、年停電次數(shù)等分析哑了；具備對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。

圖23統(tǒng)計(jì)報(bào)表

6.1.15網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)烧颖，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)弱左；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位炕淮。

圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣缑?/span>

本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)洳鸹穑ㄏ到y(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式涂圆、斷路器叶奈、表計(jì)等信息。

6.1.16通信管理

可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理还纤、控制尸惭、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過(guò)管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開(kāi)通信管理程序埠邻，然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口男磅，快速查看某設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應(yīng)支持ModbusRTU苞惰、ModbusTCP蜂澄、CDT、IEC60870-5-101咕诊、IEC60870-5-103放暇、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約侦镜。

圖25通信管理

6.1.17用戶權(quán)限管理

應(yīng)具備設(shè)置用戶權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控操作劫扶，運(yùn)行參數(shù)修改等）翠霍。可以定義不同級(jí)別用戶的登錄名蠢莺、密碼及操作權(quán)限寒匙，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)躏将、管理提供可靠的安全保障锄弱。

圖26用戶權(quán)限

6.1.18故障錄波

應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前祸憋、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況会宪，通過(guò)對(duì)這些電氣量的分析肖卧、比較，對(duì)分析處理事故掸鹅、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)作塞帐、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條巍沙，每條錄波可觸發(fā)6段錄波葵姥，每次錄波可記錄故障前8個(gè)周波、故障后4個(gè)周波波形句携，總錄波時(shí)間共計(jì)46s献舍。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開(kāi)關(guān)量波形宴亦。

圖27故障錄波

6.1.19事故追憶

可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數(shù)據(jù)苟及，包括開(kāi)關(guān)位置、保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)体涡、遙測(cè)量等超瞧，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

用戶可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件轰窥，當(dāng)每個(gè)事件發(fā)生時(shí)迈竖，存儲(chǔ)事故掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數(shù)據(jù)。啟動(dòng)事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點(diǎn)可由用戶隨意修改影其。

6.2硬件及其配套產(chǎn)品

7結(jié)語(yǔ)

太陽(yáng)能是現(xiàn)階段以及未來(lái)*為理想的清潔能源，光伏發(fā)電具有非常高的環(huán)保價(jià)值微惦，非常適合進(jìn)行推廣應(yīng)用豌淹。屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)是近年出現(xiàn)的一種新興發(fā)電技術(shù)，具有較高的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性婶耕，相關(guān)人員要深入研究這項(xiàng)技術(shù)措坐，加大研發(fā)力度，促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展赖厅。

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作者簡(jiǎn)介：

黃琴酣藻，女，漢族鳍置，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司辽剧，研究方向?yàn)樾履茉撮_(kāi)發(fā)利用及電力工程的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理。