概述

能源短缺、能源安全、能源價(jià)格的快速增長(zhǎng)和環(huán)境污染等已經(jīng)成為制約很多地區(qū)社會(huì)發(fā)展的首要問(wèn)題，全球能源的應(yīng)用和發(fā)展正面臨著巨大的危機(jī)。要解決這一系列問(wèn)題，大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用綠色能源是其中的重要手段之一。采用綠色能源，一方面可以有效地緩解能源短缺和傳統(tǒng)礦石燃料使用對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，另一方面也可以促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。分布式光伏發(fā)電方案是綠色能源的重要應(yīng)用之一。　

隨著新能源在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用，風(fēng)光產(chǎn)業(yè)已日漸成熟，根據(jù)《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》綱要指出“到2015年，并網(wǎng)和離網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝容量達(dá)到1000萬(wàn)千瓦”。大量的分布式能源建成投產(chǎn)，為使對(duì)分布式能源實(shí)現(xiàn)高效監(jiān)控、滿(mǎn)足電力接入電網(wǎng)要求、合理調(diào)配、集中監(jiān)控、電網(wǎng)分析、配網(wǎng)自動(dòng)化及日常維護(hù)等進(jìn)行統(tǒng)一管理，國(guó)能日新公司自主研發(fā)的“分布式電源監(jiān)控系統(tǒng)”完全可滿(mǎn)足電力系統(tǒng)自動(dòng)化總體規(guī)劃要求，且充分考慮光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展需求，對(duì)提高分布式發(fā)電的運(yùn)行管理效率，提升生產(chǎn)運(yùn)行管理水平，降低生產(chǎn)運(yùn)行和設(shè)備維護(hù)成本提供可靠依據(jù)。

該系統(tǒng)具有SCADA監(jiān)控平臺(tái)及其數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)涵蓋與MEMS（能量管理系統(tǒng)）、DMS（配電自動(dòng)化系統(tǒng)）、光伏發(fā)電預(yù)測(cè)系統(tǒng)、風(fēng)功率發(fā)電預(yù)測(cè)系統(tǒng)、電力需求側(cè)管理系統(tǒng)、智能交互用電管理系統(tǒng)、智能電表與集中抄表系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)、園區(qū)節(jié)能路燈管理系統(tǒng)、園區(qū)能源客服系統(tǒng)、智能電網(wǎng)新技術(shù)展示系統(tǒng)、園區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)接口或通信接口等功能。為分布式能源的數(shù)據(jù)安全、決策智能分析管理提供有力保障。

　　

方案原理

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要利用大規(guī)模太陽(yáng)能電池陣列把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成直流電，通過(guò)防雷匯流箱，把多路陣列匯流成一路輸入到光伏逆變器，光伏逆變器把多路直流電變換成交流電，通過(guò)交流配電柜分配給負(fù)載供電，多余的電量輸送到電網(wǎng)；不足部分由電網(wǎng)補(bǔ)充。

總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1-1所示，其中，電力SCADA監(jiān)控平臺(tái)作為軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)，其他軟件功能在SCADA平臺(tái)上構(gòu)建。電力SCADA可以集成分布式能源管理系統(tǒng)、配電管理主站系統(tǒng)、光伏發(fā)電預(yù)測(cè)系統(tǒng)、風(fēng)功率發(fā)電預(yù)測(cè)系統(tǒng)、智能電表與集中抄表系統(tǒng)，并通過(guò)接口互聯(lián)接入電力需求側(cè)管理系統(tǒng)、智能交互用電管理系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)等等。SCADA監(jiān)控平臺(tái)軟件體系結(jié)構(gòu)由操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)信息服務(wù)平臺(tái)、應(yīng)用功能共三個(gè)層次組成。

1.操作系統(tǒng)采用linux 操作系統(tǒng)；

2.高性能內(nèi)存庫(kù)和歷史庫(kù)用以支持實(shí)時(shí)信息服務(wù)服務(wù)平臺(tái)。該平臺(tái)提供如下服務(wù)：實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)接口服務(wù)、雙機(jī)冗余服務(wù)、圖形界面服務(wù)、系統(tǒng)管理服務(wù)、權(quán)限管理服務(wù)、告警服務(wù)及通用計(jì)算服務(wù)。

3.應(yīng)用功能包括數(shù)據(jù)采集功能、SCADA功能，集控監(jiān)控功能，電網(wǎng)分析功能、配網(wǎng)自動(dòng)化功能等。

系統(tǒng)組成

• 發(fā)電設(shè)備（太陽(yáng)能電池板和防雷匯流箱）。
• 變換部分（并網(wǎng)逆變器）。
• 電力配電和計(jì)量系統(tǒng)（交流配電柜和計(jì)量電表系統(tǒng)）。
• 能源管理系統(tǒng)（環(huán)境和站點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集通訊單元和后臺(tái)網(wǎng)管系統(tǒng)）。

方案亮點(diǎn)

• 綠色、低碳、無(wú)污染、無(wú)噪音，適合在工業(yè)園區(qū)、辦公樓和居民區(qū)等地建設(shè)。
• 采用高效電池板和MPPT逆變器系統(tǒng)，太陽(yáng)能利用率高，降低發(fā)電成本
• 與公共電網(wǎng)連接并網(wǎng)運(yùn)行，不需要蓄電池，大幅度降低系統(tǒng)造價(jià)
• 光伏組件安裝在閑置的屋頂，不用額外占用土地，租用屋頂成本低廉
• 系統(tǒng)采取太陽(yáng)能和外電網(wǎng)混合供電，即發(fā)即用，發(fā)電利用率高，縮短投資周期
• 光伏發(fā)電量就地消耗，減少5%-10%輸配電電能損失
• 由于太陽(yáng)發(fā)電主要在白天，而工業(yè)園的用電負(fù)荷高峰也在白天，可以有效減輕峰值負(fù)載的影響，提高用電可靠性。

應(yīng)用場(chǎng)景

分布式光伏發(fā)電方案主要面向工業(yè)園區(qū)客戶(hù)或者有大面積屋頂?shù)钠髽I(yè)、商業(yè)、辦公大樓等客戶(hù)。

主要在屋頂建立分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，減少對(duì)于電網(wǎng)的電能依賴(lài)，同時(shí)減少工業(yè)園區(qū)的碳排放，打造生態(tài)工業(yè)園。分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)的電量將最大程度的在當(dāng)?shù)叵?，只有小比例的多余電量才輸送電網(wǎng)。主要是因?yàn)樯暇W(wǎng)電價(jià)比較低，經(jīng)濟(jì)效益較差。如果全部發(fā)電量都能在本地消耗，將得到最大的經(jīng)濟(jì)效益。此系統(tǒng)可覆蓋20kW到幾兆瓦的范圍，并可根據(jù)屋頂面積和客戶(hù)需求進(jìn)行定制。