引言

在全球追求清洁能源、应对气候变化的大趋势下，分布式光伏作为可再生能源的重要组成部分，正经历着迅猛的发展。而与之相辅相成的分布式光伏监控系统，也展现出了广阔的发展前景。

一、分布式光伏发电系统现状

我国太阳能十分丰富，在政府大力扶持光伏发电产业的当下，光伏发电相关技术均得到了足够的进步，其中，具代表性的是分布式光伏发电技术。其优势主要是能够决各地区日照长度、太阳能储能不均的情况，通过对各构件进行科学布设的方式，使太阳能得到充分开发，在利用该技术对光伏发电相关项目进行开发时，仍有亟待解决的问题存在，例如，有相关人员未能做到严格管控组件质量，导致不达标组件进入项目，使发电系统的稳定性和安全性受到负面影响，太阳能不稳定，光伏发电期间极易出现电网波动的情况，进而使发电系统难以正常运行。现阶段亟待解决的回题主要包括以下两个:

(1)除特殊情况外，集中进行供电的配电网均存在电力辐射的情况，若配电网处于正常运行状态，其电压将沿功率传输方案缓慢下降，但运用分布式光伏发电技术后，电网内将形成多个电源节点，同时传输功率潮流的方向也发生了改变，使各个节点对应电压不断变化，导致电压偏压持续变大，进而对电网的安全性造成不利影响。

(2)若供电系统因故停止运行，但光伏发电仍处于供电状态，会造成孤岛现象，一般来说，孤岛现场主要分为非计划性和计划性两类，非计划孤岛往往难以预测。此外，考虑到电网难以做到有效控制孤岛输电频率和电压，随着孤岛现象存在时间的增加，其他设备受损的概率将大幅提高。

二、功能拓展与增值服务

能源管理一体化：分布式光伏监控系统将与能源管理系统深度融合，实现对能源的生产、存储、消耗的监控和优化调度，帮助用户更好地管理能源成本和提高能源利用效率。

与电网的智能交互：随着电网对分布式能源的接纳能力不断提升，监控系统将在保障光伏系统稳定运行的同时，实现与电网的智能互动，参与电力市场交易，为用户创造更多的经济价值。

安全防护升级：随着分布式光伏系统的增多，网络安全问题日益凸显。未来的监控系统将加强安全防护功能，防止数据泄露和恶意攻击，保障系统的稳定和安全运行。

三、应用场景的多元化

农村与偏远地区：为解决农村和偏远地区的能源供应问题，分布式光伏将得到更广泛的应用，而监控系统将保障这些地区的光伏系统稳定运行，提供可靠的电力支持。

工商业领域：企业对能源成本的控制和可持续发展的追求，将促使更多工商业建筑安装分布式光伏系统，监控系统则能够帮助企业实现能源的精细化管理。

新兴市场：在一些新兴经济体，电力基础设施相对薄弱，分布式光伏的发展潜力巨大。监控系统将在这些市场中发挥关键作用，推动光伏项目的顺利实施和运营。

四、分布式光伏发电系统应用

分布式光伏发电系统中装设的电力二次部分主要有继电保护及安全自动装置，如线路保护、安全自动装置、防孤岛保护防止孤岛效应带来的危害、UPS电源等设备，为满足调度自动化要求，需配置远动系统、对时设备及安全防护装置；为满足系统电量统计，需配置电能计量装置，如关口计量表、并网电能表、自用电计量电能表及采集终端等装置；为满足并网电能质量的要求，需要配置电能质量监测装置，监测光伏发电给电网带来的电压偏差危害，并及时系统报警进行整改；同时建立整个光伏系统的通信设备，满足系统的互联互通和可管理性。

五、Acrel-1000DP分布式光伏监控系统

5.1 概述

Acrel-1000DP分布式光伏监控系统，是我司根据电力系统自动化及无人值守的要求，总结国内外的研究和生产的先进经验，专门研制出的新一代分布式光伏监控系统。本系统具有保护、遥测、遥信、遥脉、遥调、遥控功能,可实现无人或少人值守功能，为监控系统的安全、经济、可靠运行提供了全新的解决方案

本系统采用分层分布式结构，整个监控系统在物理上分为两个层:站控层和间隔层。站级通信网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议，物理媒介可以为光纤、网线、屏蔽双绞线等。系统支持ModbusRTU、Modbus TCP、CDTIEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信规约。

5.2 系统拓扑

分布式光伏监控系统，按照站控层、间隔层、设备层三层架构设计，通过间隔层通信管理机及网络交换机实时采集微机保护装置、电能质量监测、计量、远动系统等二次设备数据，实现多个区域光伏发电系统监控与自动化管理。同时在监控室配置通信系统、对时系统、远动系统满足系统内部的通信与上级调度需求，配置一套一体化电源系统，为二次设备及监控主机等重要设备运行提供稳定可靠的电源，实现整个光伏系统的安全、稳定运行。

5.3 功能架构

5.4 功能介绍

5.4.1 光伏监控总揽

展示光伏电站名称、位置、逆变器数量等基本信息;统计当前光伏电站日、月、年发电量;按汇流数据分散分析每组光伏组件发电功率以及工作状态。

5.4.2 光伏组件监控

展示整个光伏阵列各个组件的电压、电流、功率等电参量信息;监测逆变器当前输入功率、输出功率、温度及当前状态等信息;监测逆变器交直流侧电参量信息。

5.4.3 光伏功率预测

光伏发电功率预测系统通过采集数值天气预报数据、实时环境气象数据、光伏电站实时输出功率数据、光伏组件运行状态等信息，可按照电网调度技术要求，实现标准格式的短期功率预测(预测光伏电站未来0h-168h的光伏输出功率，时间分辨率为15min)、超短期功率预测(预测未来15min-4h的光伏输出功率，时间分辨率为15min)，以及光伏电站实时气象数据、装机容量、投运容量、*大出力等信息的上报。

5.4.4 发电曲线分析

展示逆变器交流侧总有功功率曲线;展示逆变器直流侧电压曲线;展示当前光伏发电站所处环境温度曲线;综合分析环境对光伏发电的影响。

5.4.5 数据采集和处理

监控系统通过通信管理机实时采集光伏逆变器的模拟量状态量等信息量;通过公共接口设备接受来自其他通信装置的数据。

对所采集的实时信息进行数字滤波、有效性检查，工程值转换、人工置入等加工。从而提供电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、系统总功率、总发电量、温度等各种实时数据。

5.4.6 供电质量监测

针对分布式光伏发电并网提供高精度的电能质量监测与分析，针对并网点的电压谐波、电流谐波、电压间谐波、电流间谐波、三相电压不平衡度、电压波动与闪变及直流分量进行实时监测与分析，为用户的微电网系统运行提供可靠保障。

5.4.7 故障告警

对整个用户侧市电及光伏发电系统中的设备进行监视管理，如发生电压异常、频率异常、孤岛效应等故障时，及时发出报警，并通过就地保护装置进行实时控制。报警方式具有多种表现形式，包括弹窗、画面闪烁、声光报警器、语音、短信、电话等但不限于以上几种方式，用户根据自己的需要添加或修改报警信息。

六、典型硬件产品

6.1 AM5SE-IS微机保护装置

AM5SE-IS防孤岛保护装置主要适用于35kV、10kV及低压380V光伏发电、燃气发电等新能源并网供电系统。当发生孤岛现象时，可以快速切除并网点，使本站与电网侧快速脱离，保证整个电站和相关维护人员的生命安全。

6.2 APView500电能质量在线监测装置

APView500电能质量在线监测装置集谐波分析、波形采样、电压暂降/暂升/中断、闪变监测、电压不平衡度监测、事件记录、测量控制等功能为一体，能够满足通过0.4-35kv电压等级并网的分布式光伏发电系统要求，广泛适用于工业厂房、商业屋顶、物流基地、机场交通、高速服务区等行业的分布式光伏并网点电能质量监测。

6.3 ARTM系列电气节点测温装置

ARTM系列电气接点在线测温装置适用于高低压变配电开关柜内电缆接头、断路器触头、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流等设备的温度监测，防止在运行过程中因氧化、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大而发热成为安全隐患，提高设备安全保障，及时、持续、准确反映设备运行状态，降低设备事故率ARTM系列电气接点在线测温装置由无线测温传感器、接收/显示终端组成，所有温度数据可上传至无线测温系实现变配电过程电气接点的监视。

七、产品资质

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八、典型案列

九、结论

综上所述，分布式光伏监控系统正站在发展的快车道上，其前景一片光明。随着技术的不断创新、市场需求的增长以及政策的有力支持，它将为分布式光伏产业的蓬勃发展提供坚实的保障，为我们的能源未来描绘出更加美好的画卷。

作者简介：魏健辉，女，安科瑞电气股份有限公司，手机：13681652469.