唐雪陽

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

在“雙碳”目標推動下，分布式光伏、用戶側(cè)儲能等新能源系統(tǒng)加速普及，為企業(yè)帶來降本增效紅利。但光伏發(fā)電的間歇性與波動性，易導致用戶用電負荷低于發(fā)電功率時，多余電量反向流入公共電網(wǎng)形成“逆功率倒送”，這不僅影響電網(wǎng)穩(wěn)定性、引發(fā)計量誤差，還可能觸發(fā)電網(wǎng)保護機制、帶來合規(guī)風險，因此，用戶側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)的防逆流控制成為新能源項目安全合規(guī)運行的關(guān)鍵。

一、國家層面標準發(fā)力，明確防逆流技術(shù)底線

國家層面已出臺多項標準，對防逆流提出了明確且嚴格的技術(shù)要求，為行業(yè)劃定了清晰的“紅線”。

核心標準強制要求：

《GB/T光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)設計規(guī)范》明確規(guī)定：不可逆并網(wǎng)系統(tǒng)必須配置逆向功率保護設備。當檢測到逆向電流超過額定輸出的5%時，光伏發(fā)電系統(tǒng)必須在2秒內(nèi)自動降低出力或停止向電網(wǎng)送電?！禛B/T用戶側(cè)電化學儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》同樣強調(diào)：采用不允許倒送電方式的用戶側(cè)儲能系統(tǒng)，其公共連接點必須具備逆向功率保護功能。

二、安科瑞防逆流方案：以“軟硬結(jié)合”筑剛?cè)岵?/strong>

采用不允許向電網(wǎng)倒送電方式的用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)時，需在公共連接點配置防逆流保護裝置，通過防逆流軟件柔性調(diào)節(jié)、防逆流保護剛性跳閘相結(jié)合的方案，在產(chǎn)生逆向功率倒送公共電網(wǎng)時快速斷開并網(wǎng)柜，防止用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)持續(xù)發(fā)電倒送公共電網(wǎng)。

1.不同應用場景下的防逆流保護裝置配置方案如下：

1)當逆流監(jiān)測點與并網(wǎng)柜之間線纜敷設距離100米以內(nèi)，采用單機版裝置AM5SE-IS來實現(xiàn)防逆流保護功能；

單機版防逆流保護裝置

AM5SE-IS防逆流保護裝置

AM5SE-IS防逆流保護裝置主要適用于35kV、10kV及低壓380V光伏發(fā)電、風力發(fā)電、儲能充放電等新能源并網(wǎng)供電系統(tǒng)。當向公共電網(wǎng)有逆向供電現(xiàn)象時，可以快速切除并網(wǎng)點，使本站不持續(xù)向電網(wǎng)逆向供電，保證電站的使用滿足電網(wǎng)要求。

2)當逆流監(jiān)測點與并網(wǎng)柜之間線纜敷設距離在100米至40kM之間時，采用主從機版裝置AM5SE-PV系列，主機從機之間可采用光纖連接，實現(xiàn)主從機的遠程防逆流功能。

AM5SE-PV系列防逆流保護裝置

光纖直跳方案

AM5SE-PV系列防逆流保護裝置主從機采用光纖方式連接，通過光纖鏈路遠程開入開出實現(xiàn)防逆流。

1）當逆流監(jiān)測點與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設距離在100米至1.5kM之間可采用AM5SE-PV系列主從機方案，主機從機之間可采用多模光纖為62.5/125um，波長850nm，ST接口連接；

2）當逆流監(jiān)測點與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設距離在1.5kM至20kM之間可采用AM5SE-PV系列主從機方案，主機從機之間可采用單模光纖波長1310nm，ST接口連接；

3）當逆流監(jiān)測點與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設距離在20kM至40kM之間可采用AM5SE-PV系列主從機方案，主機從機之間可采用單模光纖波長1550nm，ST接口。

GOOSE通訊方案

AM5SE-PV系列防逆流保護裝置主從機采用光纖方式連接，通過光纖鏈路組GOOSE通信網(wǎng)絡實現(xiàn)防逆流。

1)當逆流監(jiān)測點與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設距離在100米至20kM之間可采用AM5SE-PV系列主從機方案，主機從機之間可采用單模光纖波長1310nm，F(xiàn)C接口連接；

2)當逆流監(jiān)測點與用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)單元的并網(wǎng)柜之間線纜敷設距離在20kM至40kM之間可采用AM5SE-PV系列主從機方案，主機從機之間可采用單模光纖波長1550nm，F(xiàn)C接口連接。

主從機通信組網(wǎng)光纖直連拓撲圖

主從機通信組網(wǎng)借光纖環(huán)網(wǎng)交換機組光纖環(huán)網(wǎng)拓撲圖

2.系統(tǒng)拓撲

防逆流不是孤立的設備，而是融入整個并網(wǎng)系統(tǒng)的“一環(huán)”。專業(yè)的用戶側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)，會按站控層、間隔層、設備層三層架構(gòu)設計：

設備層：包括光伏組件、逆變器、儲能柜、風力發(fā)電機等發(fā)電設備，以及防逆流保護裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測儀等二次設備，是數(shù)據(jù)采集的“前端”。

間隔層：通過通信管理機和交換機，把設備層的實時數(shù)據(jù)匯總、傳輸，實現(xiàn)對單個“間隔”（比如一個光伏陣列、一個儲能單元）的本地控制。

站控層：在監(jiān)控室配置監(jiān)控主機、通信系統(tǒng)、對時系統(tǒng)，實現(xiàn)整個項目的統(tǒng)一監(jiān)控和自動化管理，還能對接上級電網(wǎng)調(diào)度，滿足合規(guī)要求。

另外，系統(tǒng)還會配一套“一體化電源”，給監(jiān)控主機、保護裝置等關(guān)鍵設備供電，哪怕電網(wǎng)停電，也能保證防逆流系統(tǒng)正常工作——畢竟情況下，防逆流才是“最后一道防線”。

3.防逆流軟件功能

防逆流軟件可實時監(jiān)測防逆流監(jiān)測點功率變化，當前光伏發(fā)電總功率、儲能實時放電功率與儲能實時充電功率以及每個并網(wǎng)單元并網(wǎng)點的實時功率。

防逆流軟件可設置逆功率跳閘的功率閾值與跳閘動作時間、低功率調(diào)節(jié)的功率閾值與調(diào)節(jié)時間、以及功率恢復正常后判斷合閘的功率值與恢復合閘動作時間。

3.1 低功率柔性調(diào)節(jié)

防逆流軟件設置低功率調(diào)節(jié)的功率閾值（該功率為用戶側(cè)使用公共電網(wǎng)的下網(wǎng)功率），當公共電網(wǎng)的下網(wǎng)功率較低，可能會由于負荷波動導致逆向功率產(chǎn)生時，防逆流軟件柔性調(diào)節(jié)，給用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元發(fā)送降低發(fā)電功率指令，防止逆向功率產(chǎn)生。

3.2 逆功率跳閘

防逆流軟件設置逆功率跳閘的功率閾值（該功率為用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)向公共電網(wǎng)反向供電的上網(wǎng)功率），當用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)向公共電網(wǎng)反向供電的上網(wǎng)功率觸發(fā)逆功率跳閘功率閾值，防逆流軟件給用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元發(fā)送跳閘指令，切斷用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元，防止持續(xù)向公共電網(wǎng)逆向供電。

3.3 功率恢復合閘

當用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元因逆功率跳閘后，用戶側(cè)使用公共電網(wǎng)的下網(wǎng)功率恢復正常閾值，且在功率恢復合閘時間內(nèi)并網(wǎng)單元仍未恢復合閘，防逆流軟件給跳閘的用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元發(fā)送合閘指令，恢復用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)單元的發(fā)電，提高用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的利用率，減少公共電網(wǎng)的使用。

三、典型應用案例：覆蓋多行業(yè)，實踐驗證可靠性

中船某某院34.8MW分布式光伏項目：大型廠區(qū)光伏項目，監(jiān)測點與并網(wǎng)柜距離跨度大，采用AM5SE-PV主從機方案，通過光纖直跳實現(xiàn)多區(qū)域防逆流，保障34.8MW大容量光伏安全并網(wǎng)。

某某養(yǎng)殖場0.4kV低壓并網(wǎng)項目：小型低壓項目，距離近，用AM5SE-IS單機版裝置，成本低、安裝簡單，滿足養(yǎng)殖場的光伏自用需求。

從幾十kW的小型項目，到幾十MW的大型電站；從純光伏系統(tǒng)，到光儲混合系統(tǒng)，這套防逆流方案都能適配——核心就是“按需選型”，不浪費、不將就。

結(jié)語

隨著分布式光伏在用戶側(cè)的快速普及，防逆流控制已成為并網(wǎng)設計的重要環(huán)節(jié)。安科瑞用戶側(cè)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)防逆流解決方案，通過軟硬件結(jié)合的方式，實現(xiàn)了實時監(jiān)測、智能調(diào)節(jié)與快速保護，有效確保了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，為構(gòu)建穩(wěn)定、綠色的能源互聯(lián)網(wǎng)提供了堅實支撐。