一、背景分析
在“雙碳”目標(biāo)與新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下，光伏配儲(chǔ)場(chǎng)景的防逆流需求日益凸顯。本文聚焦光儲(chǔ)協(xié)同防逆流技術(shù)，解析其如何通過“智能監(jiān)測(cè)+動(dòng)態(tài)調(diào)控”雙核驅(qū)動(dòng)，精準(zhǔn)解決光伏系統(tǒng)余電反送電網(wǎng)的難題，規(guī)避罰款風(fēng)險(xiǎn)并提升能源收益。方案集成高效儲(chǔ)能系統(tǒng)與防逆流裝置，利用實(shí)時(shí)控制策略算法實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電、儲(chǔ)能充放電與負(fù)荷需求的控制，確保自發(fā)自用，降低防逆流綜保跳閘頻率，減少棄光損失；同時(shí)支持峰谷套利與需量管理，降低企業(yè)電費(fèi)成本。結(jié)合工商業(yè)園區(qū)、戶用光儲(chǔ)等場(chǎng)景案例，展現(xiàn)技術(shù)如何適配復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境，助力用戶合規(guī)運(yùn)營(yíng)、長(zhǎng)效收益，為能源轉(zhuǎn)型提供安全、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的一站式解決方案。
二、概述
在當(dāng)前430與531政策背景下，光伏全額上網(wǎng)已不允許，在六月之后，光伏的上網(wǎng)電價(jià)也會(huì)變成浮動(dòng)電價(jià)，光伏配儲(chǔ)已經(jīng)勢(shì)在必行，主要原因有以下幾種：
（1）政策倒逼：
先進(jìn)國(guó)內(nèi)大部地區(qū)明確要求新建光伏項(xiàng)目按10%-20%容量、2小時(shí)配儲(chǔ)，并將儲(chǔ)能納入并網(wǎng)準(zhǔn)入條件；隨著光伏裝機(jī)規(guī)模激增，電網(wǎng)承載力接近飽和，尤其是中東部地區(qū)分布式光伏消納壓力突出。政策通過強(qiáng)制配儲(chǔ)，利用儲(chǔ)能平抑發(fā)電波動(dòng)，減少棄光現(xiàn)象，緩解電網(wǎng)調(diào)節(jié)壓力電網(wǎng)消納趨近飽和（尤其分布式光伏），強(qiáng)制配儲(chǔ)可平抑波動(dòng)、減少棄光。
（2）技術(shù)剛需：
光伏發(fā)電具有間歇性和不可預(yù)測(cè)性，儲(chǔ)能系統(tǒng)可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)功率輸出，減少對(duì)電網(wǎng)頻率和電壓的沖擊，提升電能質(zhì)量，通過“光伏+儲(chǔ)能”模式，可將白天富余電力儲(chǔ)存至夜間或陰雨天使用，減少對(duì)電網(wǎng)依賴，最大化用戶側(cè)能源收益。
（3）經(jīng)濟(jì)可行：
儲(chǔ)能電芯成本不斷下降，同時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)可通過低電價(jià)時(shí)段充電、高電價(jià)時(shí)段放電實(shí)現(xiàn)峰谷套利。搭配輔助服務(wù)收益，回收期大幅縮短，光儲(chǔ)度電綜合成本降低，經(jīng)濟(jì)性凸顯。
（4）轉(zhuǎn)型支撐：
儲(chǔ)能增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)頻與電壓支撐能力，助力“雙碳”目標(biāo)（典型項(xiàng)目年減碳千噸），疊加構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)成熟，驅(qū)動(dòng)新能源從“被動(dòng)并網(wǎng)”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)支撐”，加速能源體系重構(gòu)。
（5）未來趨勢(shì)：
光伏強(qiáng)制配儲(chǔ)的核心邏輯是政策合規(guī)性、技術(shù)必要性與經(jīng)濟(jì)可行性三者的結(jié)合。短期看，政策壓力與消納瓶頸是直接推手；長(zhǎng)期看，儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步與成本下降將使其成為能源轉(zhuǎn)型的必然選擇。
二、方案組成
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，通過在公共連接點(diǎn)安裝防逆流保護(hù)裝置，一旦檢測(cè)到逆流，就會(huì)通過通信接口發(fā)送信號(hào)給ACCU-100協(xié)調(diào)控制器，通過監(jiān)測(cè)市電總進(jìn)線處的功率和實(shí)時(shí)的發(fā)電功率，經(jīng)過協(xié)調(diào)控制器的計(jì)算生成對(duì)應(yīng)的逆變器調(diào)節(jié)指令和儲(chǔ)能充放電功率指令，來實(shí)現(xiàn)光伏防逆流的柔性調(diào)節(jié)功能和在防逆流前提下儲(chǔ)能對(duì)光伏的消納功能。這種方法既可以保證電力系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)運(yùn)行，保護(hù)電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定，又可以最大會(huì)利用光伏發(fā)電，降低用戶用能成本。控制方案如下：
（1）ACCU-100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器
通過監(jiān)測(cè)市電總進(jìn)線處防逆流信號(hào)，將市電取電信號(hào)上傳至ACCU-100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器。該控制器會(huì)對(duì)逆流數(shù)據(jù)展開精確的邏輯計(jì)算，進(jìn)而據(jù)此對(duì)逆變器的輸出功率進(jìn)行調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)無逆流運(yùn)行。
ACCU-100 與智慧能源管理云平臺(tái)緊密配合，構(gòu)建高效系統(tǒng)架構(gòu)。控制器精準(zhǔn)調(diào)控分布式能源，并與云端平臺(tái)實(shí)時(shí)交互，響應(yīng)云端策略配置，實(shí)現(xiàn)跨站點(diǎn)、跨區(qū)域海量數(shù)據(jù)接入與分析，為各站點(diǎn)提供精準(zhǔn)管控與最佳控制方案，遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)維功能進(jìn)一步提升管理效率。
（2）防逆流保護(hù)裝置
為確保系統(tǒng)的可靠性，配置的防逆流保護(hù)裝置，在控制器出現(xiàn)故障或通訊中斷等異常情況下，能夠迅速切斷或者輪切并網(wǎng)柜斷路器，保障電網(wǎng)安全。防逆流保護(hù)裝置目前有2款，可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景來選擇。
1、并網(wǎng)點(diǎn)與逆流檢測(cè)點(diǎn)距離較近（建議200m以內(nèi)）
可選用AM5SE-IS防逆流保護(hù)裝置，具有：逆功率跳閘、逆功率恢復(fù)合閘；低功率跳閘、低功率恢復(fù)合閘。
2、并網(wǎng)點(diǎn)與逆流檢測(cè)點(diǎn)距離較遠(yuǎn)（超過200m）
可選用AM5SE-PV系列主從機(jī)防逆流保護(hù)裝置。具有：主從機(jī)方案四段低功率/低功率恢復(fù)合閘；主從機(jī)方案逆功率/逆功率恢復(fù)合閘；主機(jī)防孤島保護(hù)、從機(jī)防孤島保護(hù)。
3、智慧能源管理平臺(tái)
借助 AcrelEMS 3.0智慧能源管理平臺(tái)，可對(duì)用戶微電網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)以及用電負(fù)荷展開實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。結(jié)合先進(jìn)的光伏預(yù)測(cè)技術(shù)，該平臺(tái)能夠優(yōu)化運(yùn)行策略，實(shí)現(xiàn)源荷之間的有序互動(dòng)。不僅可以靈活調(diào)節(jié)逆變器出力，有效避免逆流現(xiàn)象，還能充分滿足企業(yè)微電網(wǎng)在能效管理數(shù)字化、安全分析智能化等方面的需求，顯著提高微電網(wǎng)的運(yùn)行效率和能源利用率。
三、方案組網(wǎng)
通過在市電進(jìn)線處安裝防逆流裝置（針對(duì)多進(jìn)線多并網(wǎng)點(diǎn)的，可以采用主從機(jī)防逆流裝置），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏上網(wǎng)情況，將監(jiān)測(cè)信號(hào)上傳給協(xié)調(diào)控制器。通過對(duì)逆流數(shù)據(jù)的邏輯計(jì)算對(duì)逆變器的輸出功率進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)無逆流情況。
圖5 協(xié)調(diào)控制器與保護(hù)裝置組網(wǎng)接線示意圖
四、案例分析
案例介紹
某分布式光伏電站裝機(jī)容量為 500kW，接入當(dāng)?shù)氐蛪号潆娋W(wǎng)。在未安裝 ACCU-100 控制器之前，經(jīng)常出現(xiàn)逆流現(xiàn)象，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓升高，附近居民的用電設(shè)備受到影響，同時(shí)也違反了當(dāng)?shù)仉娏Σ块T的相關(guān)規(guī)定。為解決這一問題，該電站安裝了 ACCU-100 控制器。
應(yīng)用效果分析
安裝 ACCU-100 控制器后，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，該光伏電站的逆流現(xiàn)象得到了有效遏制。系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)根據(jù)本地負(fù)載需求調(diào)整光伏輸出功率，在光照充足時(shí)，將光伏系統(tǒng)的輸出功率精確控制在與本地負(fù)載相匹配的水平，避免了多余電能流向電網(wǎng)。同時(shí)，電網(wǎng)電壓穩(wěn)定在正常范圍內(nèi)，電能質(zhì)量得到顯著改善，附近居民的用電設(shè)備運(yùn)行正常。此外，該電站也符合了當(dāng)?shù)仉娏Σ块T的相關(guān)要求，實(shí)現(xiàn)了合法合規(guī)運(yùn)營(yíng)。
五、結(jié)論
ACCU-100 控制器的光伏防逆流控制方案通過高精度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)、智能預(yù)測(cè)控制算法、多模式協(xié)同控制策略和自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制等創(chuàng)新技術(shù)，為光伏系統(tǒng)的防逆流控制提供了高效、可靠的解決方案。從實(shí)際應(yīng)用案例來看，該方案能夠有效解決光伏系統(tǒng)的逆流問題，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高電能質(zhì)量，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在未來的光伏發(fā)電行業(yè)發(fā)展中，ACCU-100 控制器的光伏防逆流控制方案有望得到更廣泛的應(yīng)用和推廣，為推動(dòng)清潔能源的發(fā)展發(fā)揮更大的作用。