學校建筑屋頂分布式光伏發(fā)電項目電能計量設計方案

學校建筑屋頂分布式光伏發(fā)電項目電能計量設計方案遵循相關標準、規(guī)程要求：《電測量及電能計量裝置設計技術規(guī)程》DL/T5137《電能計量裝置技術管理規(guī)程》DL/T5202《0.5s和0.55級靜止式交流有功電度表》GB/T17883《多功能電能表》DL/T614《多功能電能表通信協(xié)議》DL/T645光伏電站接入電網(wǎng)前，應明確上網(wǎng)電量和用電量計量點，計量點原則上設置在電站與電網(wǎng)設施的產(chǎn)權分界處或合同協(xié)議中規(guī)定的貿(mào)易結算點；光伏發(fā)電站自用電取自外網(wǎng)時，應在高壓引入線高壓側設置計量點。每個計量點均應裝設電能計量裝置。電能計量裝置應符合《電能計量裝置技術管理規(guī)程》DL/T5202，《電測量及電能計量裝置設計技術規(guī)程》DL/T5137的規(guī)定。本光伏發(fā)電系統(tǒng)，電能表采用靜止式多功能表，電能表具備雙向有功和四象限無功計量功能、事件記錄功能，配有標準通信接口，具備本地通信和通過電能信息采集終端遠程通信的功能，采集信息接入電網(wǎng)調(diào)度機構的電能信息采集系統(tǒng)。電站的同一計量點安裝同型號、同規(guī)格、準確度相同的主、副電能表各一套。主、副表有明確標志。推動光伏發(fā)電常常需要政府激勵政策支持，以及伴隨公眾環(huán)保意識和適用的市場機制模式等。各地政府如德國、西班牙、日本及中國等國家都紛紛推出補助政策以推動太陽能光伏的發(fā)展，例如采用電費雙向計量方法，供電公司會以較高的電價收購用戶以太陽能光伏系統(tǒng)所產(chǎn)生的電量，并與用戶從供電公司消耗的電量作比較，最后將兩者費用相減就是用戶所需繳付的電費，有關的原理圖可見(圖4-15)。2011年7月，我國已正式出臺太陽能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價政策（發(fā)改價格[2011]1594號），除西藏執(zhí)行每千瓦時1.15元的上網(wǎng)電價外，其余?。▍^(qū)、市）上網(wǎng)電價均按每千瓦時1元執(zhí)行。今后，國家發(fā)改委將根據(jù)投資成本變化、技術進步情況等因素適時調(diào)整。1．太陽能電池組件2．保護裝置3．太陽能能電池組件直流側4．并網(wǎng)逆變器5．電度表（兩個電度表之差為需要繳納的電費）光伏發(fā)電計量系統(tǒng)配置可逆流低壓并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)計量示意圖1.1數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控裝置一、數(shù)據(jù)采集器性能介紹數(shù)據(jù)采集器使用光伏專業(yè)采集模塊，可與光伏并網(wǎng)逆變器和光伏陣列防雷匯流箱進行通訊，獲取多臺并網(wǎng)逆變器和光伏陣列防雷匯流箱（最多30臺）的運行參數(shù)和工作狀態(tài)，并可將相關設備信息通過RS485或Ethernet（以太網(wǎng)）上傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)?？梢詫崿F(xiàn)遠程監(jiān)控、分析、采集實時數(shù)據(jù)，其特點如下：●能夠即時檢測運行故障●記錄電站的發(fā)電量●可使用第三方軟件進行數(shù)據(jù)診斷和系統(tǒng)配置●設定周期可以自動上傳數(shù)據(jù)●安裝方便，體積小，運行穩(wěn)定●儲存、通訊方式多樣化，可通過485數(shù)據(jù)線、以太網(wǎng)傳輸和記憶卡存儲。數(shù)據(jù)采集器本設備采用標準的數(shù)據(jù)通訊接口，遵循modbus協(xié)議，包括RS485/232標準串、USB、網(wǎng)絡通訊等多種方式。數(shù)據(jù)采集器需外接供電電源AC220V，50Hz。數(shù)據(jù)采集器的應用示意圖如下：二、環(huán)境監(jiān)測儀性能介紹環(huán)境監(jiān)測儀如下圖所示，在戶外安裝，該裝置由風速傳感器、風向傳感器、日照輻射表、測溫探頭、控制盒及支架組成，適用于氣象、軍事、船空、海港、環(huán)保、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等部門測量水平風參量及太陽輻射能量的測量?？杀O(jiān)測環(huán)境溫度、風速、風向和輻射強度等數(shù)據(jù)，并配有RS485通訊接口，可接入并網(wǎng)監(jiān)控裝置的監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測環(huán)境數(shù)據(jù)。環(huán)境環(huán)境監(jiān)測儀三、監(jiān)控顯示裝置本工程的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)采用高性能工業(yè)控制PC機作為系統(tǒng)的監(jiān)控主機，配置光伏并網(wǎng)系統(tǒng)專用網(wǎng)絡版監(jiān)測軟件，采用RS485或Ethernet(以太網(wǎng))遠程通訊方式，可以連續(xù)每天24小時對所有的并網(wǎng)逆變器運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。（一）電站直流側的監(jiān)測要求直流側測量在直流配電柜中實現(xiàn)，測量參數(shù)如下：◆各匯流箱的電壓◆各匯流箱的電流◆直流配電柜輸出電壓◆直流配電柜輸出電流，◆故障判定：1）任一匯流箱的電壓超過配電柜輸出電壓的±10%；2）任一匯流箱的電流超過平均電流的±10%?！粜枰嬎愕臄?shù)據(jù)：1）各匯流箱直流功率（kW）；2）各直流配電柜的輸出功率（kW）；3）電站總直流功率（kW）?！粜枰鎯Φ臄?shù)據(jù)：1）每半小時電站直流總功率（kW）；2）故障記錄（kW）。（二）逆變器的監(jiān)測要求◆逆變器的直流輸入電參數(shù)在直流配電柜內(nèi)測量；◆逆變器的交流輸出電參數(shù)在交流配電柜內(nèi)測量。（三）交流輸出的監(jiān)測要求交流電參數(shù)在交流配電柜中測量：◆各臺逆變器的相電流，單相電流◆交流輸出總相電流，單相電流◆交流輸出相電壓，單相電壓 ◆輸出頻率測量 ◆輸出諧波測量，范圍：奇次諧波：3‐33次，偶次諧波：2‐32次； ◆直流分量測量； ◆輸出功率因數(shù)測量 ◆故障判定：1）任一相電壓超出逆變器額定輸出交流電壓的±10%； 2）各臺逆變器任一相電流超出平均相電流的±10%； 3）任一相頻率超出額定頻率的±1Hz； 4）各臺逆變器任一相電流諧波畸變超出5%； 5）功率因數(shù)小于0.9； 6）各臺逆變器任一相直流電流分量超過1A； 7）發(fā)生逆流； 8）任何一臺逆變器該輸出時無輸出； 9）電網(wǎng)失電。 ◆需要計算的數(shù)據(jù)：1）各逆變器的輸出功率（kW）； 2）電站輸出交流總功率（kW）； 3）各逆變器的當日輸出電量（kWh）； 4）各逆變器的各月輸出電量（kWh）； 5）各逆變器的年輸出電量（kWh）； 6）各逆變器的累計輸出電量（kWh）； 7）電站總的當日輸出電量（kWh）； 8）電站總的各月輸出電量（kWh）；9）電站總的年輸出電量（kWh）；10）電站總的累計輸出電量（kWh）；11）累計節(jié)約能源（噸標煤Tce）12）累計溫室氣體減排（噸二氧化碳）◆需要存儲的數(shù)據(jù)：1）每半小時各逆變器交流輸出功率（kW）；2）每半小時電站交流總功率（kW）；3）每日最大功率輸出（kW）;4）各月最大功率輸出（kW）；5）年最大功率輸出（kW）；6）計算出的所有電量數(shù)據(jù)（kWh）；4）累計節(jié)約能源（噸標煤Tce）5）累計溫室氣體減排（噸二氧化碳）6）故障記錄（kW）。（四）氣象環(huán)境數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求◆水平面總輻射強度（kW/m2）；◆方陣面總輻射強度（kW/m2）；◆環(huán)境溫度（oC）◆風速、風向◆雨量（可選）◆需要計算的數(shù)據(jù)：1）水平面日總輻射量（kWh/m2）；2）水平面月總輻射量（kWh/m2）；3）水平面年總輻射量（kWh/m2）；4）方陣面日總輻射量（kWh/m2）；5）方陣面月總輻射量（kWh/m2）；6）方陣面月總輻射量（kWh/m2）；7）每日平均環(huán)境溫度（oC）；8）各月平均環(huán)境溫度（oC）；9）每日平均風速（m/s）；10）各月平均風速（m/s）；11）全年降水總量（mm）；◆需要存儲的數(shù)據(jù)：1）每半小時水平面總輻射強度（kW/m2）；2）每半小時方陣面總輻射強度（kW/m2）；3）所有輻射量的計算值（kWh/m2）；4）各月環(huán)境最高溫度、最低溫度和平均溫度（oC）；5）全年環(huán)境最高溫度、最低溫度和平均溫度（oC）；6）各月最大風速和平均風速（m/s）；7）全年最大風速和平均風速（m/s）；8）故障記錄（kW）。（五）監(jiān)測數(shù)據(jù)的顯示和傳輸要求◆現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、存儲1)上述所有測量數(shù)據(jù)每5分鐘采集一次；2)上述需要計算的數(shù)據(jù)每5分鐘計算一次；3)上述需要存儲的數(shù)據(jù)每5分鐘存儲一次。 ◆現(xiàn)場公開層面的數(shù)據(jù)顯示對各種開放的顯示數(shù)據(jù)在室外一般以LED大屏幕進行顯示，在室內(nèi)也可以采用大屏幕液晶屏顯示，顯示的內(nèi)容是一般大眾所關心的：1)日期、時間；2)當時方陣傾斜面上的輻射強度（kW/m2）；3)環(huán)境溫度（oC）；4)光伏電站當時的發(fā)電功率（kW）；5)當日的發(fā)電量（kWh）；6)累計發(fā)電量（kWh）；7)累計節(jié)能（噸標煤）；8)累計溫室氣體減排（噸二氧化碳）；9)風速/風向、項目描述等可選。（六）現(xiàn)場技術層面的數(shù)據(jù)顯示在控制室內(nèi)的計算機上顯示：1)運行狀態(tài)顯示：水平面輻射強度顯示；方陣面輻射強度顯示；環(huán)境溫度顯示；風速/風向顯示；各匯流箱的直流電壓、電流、功率顯示；各逆變器輸入（即直流配電柜的輸出）直流電壓、電流和功率顯示；各逆變器的輸出電壓、電流、功率顯示；電站總的輸出電壓、電流、功率顯示；日/月/年/累計發(fā)電量顯示；累計節(jié)能/減排參數(shù)顯示；電能質量顯示（可選）。要求圖形化/形象化顯示；2)歷史數(shù)據(jù)顯示：可追溯到電站開始發(fā)電的每一天的數(shù)據(jù)，包括每日輻射曲線，每日功率曲線，每日發(fā)電量，每日極端氣象數(shù)據(jù)，每日極端電參數(shù)數(shù)據(jù)。輻射和功率曲線以表格和圖形2中國方式顯示。其它以表格形式顯示；3)故障記錄：故障時間、故障類型、故障原因、處理結果。以表格形式顯示?！暨h程數(shù)據(jù)傳輸和遠端顯示1)要求可以通過門戶網(wǎng)站登錄方式進入電站界面；2)要求可以顯示所有現(xiàn)場計算機可以顯示的內(nèi)容?！舭l(fā)電側并網(wǎng)的光伏電站的監(jiān)測要求發(fā)電側并網(wǎng)的大型電站與分布式電站的不同之處：◆不需要逆流檢測和防逆流控制；◆直流側測量路數(shù)增多，如2MW的電站，如果選用250kW逆變器，