分布式电源公共连接点控制终端:集成化解决方案引领电站运维新篇章 CNR220-507
项目背景
本文针对电力生产中的实际痛点,研发了分布式电源公共连接点控制终端:集成化解决,有效提升了作业效率与安全水平。分布式电源接入中低压配电网后,公共连接点的运行状态直接关系到电网安全和电站收益。传统模式下,并网保护、电能质量监测、防孤岛保护、故障录波等功能由多台独立装置分别承担,设备种类多、接线复杂,运维人员需要分别查看不同终端的数据。
对于分布式光伏等非专门用户而言,低压侧信息往往无法有效监视,异常情况难以及时发现。常规接地、电压波动等异常若不能快速切除,可能扩大为设备损坏或停电事故。同时,中低压二次设备安装过多,推高了工程投资和建设周期。
针对上述问题,项目团队研发了分布式电源公共连接点专用控制终端,将多种功能集成于一体,形成融合型并网保护系统,旨在降低设备成本、缩短工程周期,并解决低压侧监视困难的问题。
存在问题
- 设备分散、投资偏高:低压信息采集、电能质量采集、防孤岛保护、电压解列、故障录波等装置各自独立,设备数量和二次接线工程量较大,工程投资和建设周期难以压缩。
- 低压侧监视存在盲区:非专门用户缺乏有效的监视手段,低压侧运行信息无法上传,异常状态难以被及时发现和处理。
- 异常处理不及时:常规接地、电压波动等异常发生时,若保护动作不及时,可能造成事故扩大,影响持续发电收益。
- 运维门槛较高:多套装置并存增加了日常巡视和故障排查的复杂度,对非专门运维人员不够友好。
- 孤岛检测存在盲区:传统防孤岛保护在部分工况下检测灵敏度不足,存在无盲区检测的需求。
创新目标
项目目标是研发一种高度集成化的公共连接点控制终端,将保护、控制、测量、电能质量监控、防孤岛保护、故障录波及电压解列等功能集于一体,支持多种通信规约,实现主站对分布式电源中低压运行状态的系统监控与数据统计。同时,终端应具备定制化功能选择能力,体积小、安装便捷,能够实现无盲区孤岛检测,降低故障发生率,减少设备投资和工程量,适应分布式电源、微电网及纯负荷用电客户等多种场景。
技术方案
终端采用高度集成化结构设计,将保护、控制、测量、电能质量监控、防孤岛保护、故障录波及电压解列等功能模块整合于同一装置内。用户可根据实际需求定制化选择功能组合,避免冗余配置。装置体积小,安装便捷,适用于中低压公共连接点场景。
在运行原理上,终端通过多种通信规约与主站交互,上传中低压运行状态数据,形成融合型并网保护系统。当出现常规接地、电压波动等异常时,终端及时动作,与电网断开,防止事故扩大。终端利用分析技术实现隐患预判,降低故障发生率,并实现无盲区孤岛检测。
操作流程方面,终端接入公共连接点后,自动完成数据采集与状态监视;主站可远程查看运行信息并进行数据统计。异常发生时,终端按预设逻辑执行保护动作,并记录故障录波数据,供后续分析使用。用户可根据实际需求启用或关闭部分功能,实现定制化运行。
创新亮点
- 多功能集成:将保护、控制、测量、电能质量监控、防孤岛保护、故障录波及电压解列等功能集于一体,减少设备数量和二次接线工程量。
- 定制化配置:用户可根据实际需求选择功能组合,避免过度配置,降低投资和工程量。
- 无盲区孤岛检测:实现无盲区孤岛检测,保障电站稳定运行,解决非专业用户运维监视的困扰。
- 低压侧信息监视:解决低压侧信息无法监视的问题,使非专业用户也能掌握电站运行状态。
- 隐患预判:利用分析技术实现隐患预判,降低故障发生率,减少异常处理对持续发电收益的影响。
落地应用效果
在实际应用中,该终端展现出显著的经济效益和社会效益。使用此终端可减少分布式光伏电站低压信息采集终端、电能质量采集终端、防孤岛保护装置、电压解列装置及故障录波装置等多个设备,大幅缩短工程建设周期,降低工程投资。在设备运行的一年多时间里,已多次发出电能质量异常告警,引导用户及时发现并处理隐患,避免了事故的发生,同时减少了异常处理对持续发电收益的影响。
该终端功能定位于多种场景,可广泛应用于分布式电源、微电网、纯负荷用电客户的运行监测、并离网控制等,实现源网荷友好互动、群调群控等高级应用。在承德地区,分布式电源用户众多,对信息采集和运行控制装置的需求较大,该终端以造价低、功能系统的优势,具备较强的市场竞争力。
| 对比项 | 传统方式 | 本成果 |
|---|---|---|
| 设备数量 | 多台独立装置分别配置 | 单终端集成多种功能 |
| 工程投资 | 较高 | 明显降低 |
| 建设周期 | 较长 | 大幅缩短 |
| 低压侧监视 | 存在盲区 | 实现有效监视 |
| 孤岛检测 | 可能存在盲区 | 无盲区检测 |
产出物:分布式电源公共连接点专用控制终端装置及配套通信、保护逻辑方案。
适用场景:分布式电源、微电网、纯负荷用电客户的运行监测、并离网控制等场景。
常见问题
Q:该终端能否根据项目需求定制功能?
A:可以。终端采用高度集成化设计,用户可根据实际需求定制化选择功能,避免冗余配置,降低投资和工程量。
Q:终端如何解决低压侧信息无法监视的问题?
A:终端支持多种通信规约,实现主站对分布式电源中低压运行状态的系统监控与数据统计,使低压侧信息能够被有效监视。
Q:终端在防孤岛保护方面有何特点?
A:终端实现无盲区孤岛检测,形成稳定的融合型并网保护系统,在常规接地、电压波动等异常情况下及时与电网断开,防止事故扩大。
数据来源:项目验收报告及现场应用统计,单位信息已脱敏处理。
本项目相关常见问题
可以。终端采用高度集成化设计,用户可根据实际需求定制化选择功能,避免冗余配置,降低投资和工程量。
终端支持多种通信规约,实现主站对分布式电源中低压运行状态的全面监控与数据统计,使低压侧信息能够被有效监视。
终端实现无盲区孤岛检测,形成可靠的融合型并网保护系统,在常规接地、电压波动等异常情况下及时与电网断开,防止事故扩大。
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