分布式并网光伏群调群控系统应用背景
随着分布式并网光伏整县试点项目公示，全国整县分布式市场正在如火如荼的推进。近期，江苏、福建、浙江等省份要求分布式并网光伏电站具备接入分布式电源主站的功能，这意味着我国分布式并网光伏已步入规模化容量市场，对分布式电源管理将正式进入到标准化进程。本次群控群调范围，主要针对10（6）kV~35kV电压等级并网接入中低压配电网的分布式并网光伏电站，其特点是数量庞大但分布分散，单体规模小但整体对网络影响大。
分布式并网光伏群调群控系统规范、标准
根据《电力系统安全稳定导则》（GB38755-2019）、《分布式电源并网技术要求》（GB/T33593-2017）、《光伏电站接入电网技术规定》（Q/GDW617-2011）和《分布式并网光伏发电接入配电网相关技术规定（暂行）》中的有关规定要求，通过10（6）kV~35kV电压等级并网的分布式电源应具有有功功率调节能力，并能根据电网频率值，电网调度机构指令等信号调节电源有功功率输出；分布式电源参与配电网电压调节的方式可包括调节电源无功功率调节无功补偿设备投入量以及调节电源变压器变比，要求具备以下功能：
1、下辖逆变器（或数采装置）、无功补偿设备（含SVG、电抗器、电容器）必须具备数据上送能力，可接入三遥（遥测、遥控、遥调）功能；
2、按照给定的点表进行四遥功能配置，站内远动机汇总站内电气拓扑、调节电源、无功补偿设备运行信息；
3、站内远动机104数据转发配置至主站，功率调节模式为主站下发调节电源、无功补偿设备控制指令到远动机，远动机下发设备控制指令实现站内有功、无功、功率因素等的遥信采集、遥调功能和并网点开关的遥控功能；
4、通过数据网配置加密策略，打通与地调的前置通道将信号转发至主站；
5、支持依据现场逆变器的运行功况，组串方式，将下达的目标值按规则分解为各个逆变器的调节量，
杭州领祺科技光伏通讯管理机可以充当站内远动机和群调群控协同控制终端/分布式光伏逆变器数据采集器。一机多用，节省项目工程成本，按照给定的点表进行四遥功能配置，站内远动机汇总站内电气拓扑、调节电源、无功补偿设备运行信息。适配各种类型的逆变器。
综上要求，以配电主站为核心，以电气距离接近、集中管控为原则，根据不同应用场景需求，支持直采方式或其它系统"代理"方式，进行一体化整合与集中协调控制，实现对多个分布式电源集中响应控制及调度指令。实现电网对所管辖地域分布式电站的群控群调管理。
分布式并网光伏逆变器专用于太阳能光伏发电领域的逆变器，是光伏系统中不可缺少的核心部件，其最大的作用在于将太阳能电池产生的直流电通过电力电子变换技术转换为能够直接并入电网、负载的交流能量。光伏并网逆变器的输出电压由电网决定的，当电网电压超过逆变器工作电压范围时，逆变器故障停机，当电网电压在逆变器工作电压范围内，逆变器正常工作。
电网对不同形式的逆变器输出的电能质量有一定的要求，不同的规范、不同的逆变器存在一定的差异。
并网光伏逆变器作为光伏电池与电网的接口装置，将光伏电池的电能转换成交流电能并传输到电网上，在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用，为了实现最佳方式的太阳能转换，这势必要求逆变器多样化，这是由于建筑的多样性导致太阳能电池板安装的多样性，同时为了使太阳能的转换效率最高同时又兼顾建筑的外形美观的缘故。目前通用的太阳能改逆变方式为：集中逆变器、组串逆变器，多组串逆变器和组件逆变（微型逆变器）。
分布式并网光伏并网逆变器是将太阳能直流电转换为可接入交流市电的设备，是太阳能光伏发电站不可缺少的重要组成部分。以下对光伏电站设计过程中并网光伏逆变器及其选型做比较详细的介绍和分析。
1. 分布式并网光伏并网逆变器在分布式并网光伏电站中的作用
分布式并网光伏发电系统根据其应用模式一般可分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统以及混合系统，而并网分布式并网光伏发电系统的基本特点就是太阳电池组件产生的直流电经过并网光伏逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。分布式并网光伏发电在满发以及容量占比达到一定比例时，容易引起电压超限问题。电压超限不仅影响了电能质量问题，而且限制了光伏在配电网中的渗透率。针对电压超限，电网公司出台了相应的光伏发电系统并网技术规范，业内也有通过逆变器控制方案来实现并网点电压的调整或增加新的无功补偿装置应对等解决方案。
1.1 并网光伏电站的基本结构
1.2 并网光伏逆变器功作用和功能
并网光伏逆变器是电力、电子、自动控制、计算机及半导体等多种技术相互渗透与有机结合的综合体现，它是光伏并网发电系统中不可缺少的关键部分。
并网光伏逆变器是电压源还是电流源？
首先需要确定光伏逆变器的电源类型，确定电网对逆变器的影响。并网逆变器是发电设备，属于电流源。电流源的特性是内阻无穷大，输出电流由设备内部算法进行控制。电压及频率由外电路（电网）决定，电流源的特点要求电流源不能开路（电网不能故障），电流源可以并联使用。
而电压源的特性是内阻为零，输出电压恒定不变；电流及其方向由电压源与外电路共同决定。电压源的特点要求电压源不能短路。
并网光伏逆变器的主要功能是：
◆最大功率跟踪◆DC-AC转换◆频率、相位追踪◆相关保护
2. 并网光伏逆变器分类
并网光伏逆变器按其电路拓扑结构可以分为变压器型和无变压器型逆变器，其中变压器型又分为高频变压器型和低频变压器型。变压器型和无变压器型逆变器的主要区别在于安全性和效率两个方面。以下对三种类型逆变器做简单介绍：
l 高频变压器型
采用DC-AC-DC-AC的电路结构，设计较为复杂，采用较多的功率开关器件，因此损耗较大。
l 低频变压器型
采用DC-AC-AC的电路结构，电路简单，采用普通工频变压器，具有较好的电气安全性，但效率较低。
l 无变压器型
采用DC-AC的电路结构，无电气隔离，电压范围较窄，但是损耗小、效率高。
不同类别的逆变器对于电压超限、孤岛保护等要求有较大区别，逆变器类别将根据《光伏发电并网逆变器技术要求》（GB/T37408-2019）中规定，逆变器按接入电源等级可分为A类、B类逆变器。
类别 | 对应标准 | 标准适用 |
A类逆变器 | 指应用于光伏发电站并 | GB/T19964适用于通过35kV及以 |
B类逆变器 | 指应用于光伏发电系统 | GB/T 29319适用于通过380V电压 |
A类逆变器与公共电网的要求紧密，B类逆变器主要应用于分布式并网光伏发电系统，具有并网电压低、与公用电网联系不紧密、对电网影响小等特点。
A类逆变器在无功容量、故障穿越（低电压穿越和高电压穿越）、反孤岛保护存在一定的差异要求。
随着分布式电源接入比例的上升，电网做好分布式电源与电网统筹规划，计算各级配电网承载力，加强配电网群测群控群调技术、有载调容调压配电等关键技术。随着新能源的大比例接入，目前电网对于对B类逆变器的技术要求逐步靠近、甚至参照A类逆变器。
针对逆变器与并网点电压等技术要求，出台了一系列的安规要求，主要标准如下：
《光伏发电并网逆变器技术要求》（GB/T37408-2019） 7.5.1 电压适应性中规定：A类逆变器和B类逆变器的电压范围均为0.9p.u.至1.1p.u.
《光伏电站接入电力系统技术规范》（GB/T 19964-2012）9.1 电压范围规定了逆变器的电压范围为0.9p.u.至1.1p.u.
《光伏发电系统接入配电网技术规定》（GB/T 29319） 8.2 高/低压保护详细规定了逆变器的电压范围为0.85p.u.至1.1p.u.
三个标准中运行电压范围的低限数值不同，不同数值意味着不同制造成本。逆变器定值涉及分布式并网光伏的涉网性能，应该有严格的定值规范、审核流程和验收管理。如山东要求10kV均按照电站级的电压进行整定。
04.并网点电压问题解决方案与对策
解决并网点电压异常的方法：
1、逆变器功率控制
逆变器在并网环节能够对光伏输出的有功功率和无功功率实现调节控制，可以通过对功率的控制实现对并网点电压的调整。
2、SVC/SVG无功补偿装置
无功补偿对电力系统的重要性越来越受到重视，合理地使用无功补偿设备，对调整电网电压（控制电网电压波动和闪变能力）、提高供电质量、抑制谐波干扰、保证电网安全运行都有着十分重要的作用。
3、配置储能
1）储能可以解决三相电压不平衡问题。
2）通过功率型储能的快速响应能力，也可以补偿电压闪变和暂降的电压问题。
3）储能能够进行无功补偿，改善功率因素，同时不影响光伏有功出力。
5 并网光伏逆变器主要技术指标
a.使用环境条件
逆变器正常使用条件：包括工作温度、工作湿度以及逆变器的冷却方式等相关指标。
b.直流输入最大电流c.直流输入最大电压d.直流输入MPP电压范围
逆变器对太阳能电池部分进行最大功率追踪（MPPT）的电压范围，一般小于逆变器允许的最大直流输入电压，设计电池组件的输出电压应当在MPP电压范围之内。
e.直流输入最大功率
大于逆变器的额定输出功率，即通常所说的“逆变器功率”。为了充分利用逆变器的容量，设计接入并网光伏逆变器的电池组件的标称功率可以等于直流侧输入最大功率。
f.最大输入路数
指逆变器直流侧可接入的直流回路数目。g. 额定输出电压
在规定的输入条件下，逆变器应输出的电压值。电压波动范围一般应：单相220V±5%，三相380±5%。
h.额定输出功率
在规定的输出频率和负载功率因数下，逆变器应输出的额定电流值。i. 额定输出频率
在并网系统中，额定输出频率要对应所并入的电网频率，而且当电网的频率和相位有微小波动时，逆变器输出的交流电应自动追踪电网的频率和相位。当检测到电网频率波动过大，逆变器将自动切离电网。我国的市电频率为50Hz，并网光伏逆变器频率波动范围一般在±3%以内。
j.最大谐波含量
正弦波逆变器，在阻性负载下，输出电压的最大谐波含量应≤10%。
k.过载能力
在规定的条件下，在较短时间内，逆变器输出超过额定电流值的能力。逆变器的过载能力应在规定的负载功率因数下，满足一定的要求。
L.效率
在额定输出电压、输出，电流和规定的负载功率因数下，逆变器输出有功功率与输入有功功率（或直流功率）之比。
目前很多厂家的逆变器效率标示了"效率"和"欧洲效率"两种。"效率"一般指一天内某时刻逆变器的最大效率，而欧洲效率是根据一天内日照强度的变化计算加权值，通过特定的公式计算一天内的"平均效率"，相对比较科学。很多公司的无变压器型逆变器的“效率”值很高很高，其实理论上不太可能，可能
他们未考虑输出功率因素的影响，将无功功率也计算在内而得出的最大效率。
m.负载功率因数
逆变器负载功率因数的允许变化范围，推荐值0.7-1.0。n.负载的非对称性
n.负载的非对称性
在10%的非对称负载下，固定频率的三相逆变器输出电压的非对称性应≤10%。o.防护等级
IP（INGRESS PROTECTION）防护等级系统是由IEC（INTERNATIONAL ELECTROTECHNICALCOMMISSION）所起草。IP防护等级是由两个数字所组成，第1个数字表示灯具离尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示灯具防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。
p.保护功能
逆变器应设置：短路保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护及缺相保护。
q.干扰与抗干扰
逆变器应在规定的正常工作条件下，能承受一般环境下的电磁干扰。逆变器的抗干扰性能和电磁兼容性应符合有关标准的规定。
R.噪声
不经常操作、监视和维护的逆变器，应小于95db。经常操作、监视和维护的逆变器，应小于80db。
s.显示
逆变器应设有交流输出电压、输出电流和输出频率等参数的数据显示，并有输入带电、通电和故障状态的信号显示。
t.通信接口
主要用于系统运行监控，一般的逆变器通讯接口模式有RS-485、RS-232以及GPRS。
u.机械参数
主要指逆变器的重量和尺寸。
分布式并网光伏逆变器的集采集控并网协调面临的问题是分散点多分布面广，各种连接线路电气环境复杂，不同光伏电站终端采用的设备所具有的通信条件不同，不同分布式并网光伏逆变器通信规约不同。
分布式并网光伏电站逆变器的数据采集,户用逆变器一般用精灵网关或逆变器采集棒，精灵网关的优势在于可以远程升级，可以在逆变器损坏更换的场景下，保护通信部件的投资，而且精灵网关可以采集多个终端设备，包括多户多个逆变器，浪涌防雷，防逆流装置，点表、电能质量表，气象站，储能电池控制等。灵活性更强。接的设备越多，需要的精灵网关的性能越高，通常需要专门的防雨装置，或集成在光伏并网箱柜里面。
分布式并网光伏电站的数据采集逆变器采集棒方案的优势在于实施简易，插上即用，不足是不灵活，不同逆变器型号、接口、协议不同，需要专门配备对应的逆变器采集棒型号，一旦逆变器更换升级，原有的采集棒也需要替换，相当于对逆变器的深度绑定，因此灵活度不高，采集棒自带防雨防水，内置物联网网卡，一般也无法自行更换，所以选择逆变器采集棒，一般就会深度绑定厂商。很难灵活调整。
要快速采集数据，采集棒可以分发，让用户领用自行安装，自带平台和APP，快速上手使用。要灵活组网，上报多个上位机平台（计价、运维维护、能源大数据、调控、预测），不仅采集逆变器数据，还要支持其他智能设备、气象站、表计设备、安全设备（防雷防孤岛防逆流线路保护等等，逆变器有时本身也具备这些功能），就需要精灵网关或更高性能的通信管理机。
逆变器的一般功能和采集点表
逆变器需要有交流过压，欠压保护，超频、欠频保护，高温保护、交流及直流过流保护，直流过压保护等功能。
逆变器必须具备快速监测孤岛且监测到孤岛后立即断开与电网连接的能力。具备高/低电压闭锁、检有压自动并网功能(检有压85%UN自动并网)。
逆变器类型分布式电源应具备支持调度机构开展“四遥”（遥测、遥信、遥调、遥控）应用功能，逆变器应通过国家认可资质机构的检测和认证。
400-001-8882
