安科瑞 陳聰

【摘要】為了緩解城市用電緊張袁降低人們的用電成本，可以在工業(yè)園區、辦公樓屋頂等場(chǎng)所應用屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)行就近轉換、并網(wǎng)發(fā)電袁充分利用建筑物屋頂的太陽(yáng)資源。概述屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)，分析屋頂分布式光伏發(fā)電系統組成，探討屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應用優(yōu)勢和應用方式，并以某項目為例研究屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的實(shí)際應用，以期為屋頂光伏發(fā)電項目提供參考。

【關(guān)鍵詞】屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)；太陽(yáng)能源；光伏組件；并網(wǎng)

0引言

隨著(zhù)我國經(jīng)濟水平的不斷提升，人們越來(lái)越重視清潔能源的開(kāi)發(fā)和利用。太陽(yáng)能是現階段理想的清潔能源，而屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)就是利用太陽(yáng)能這一清潔能源進(jìn)行發(fā)電的*進(jìn)技術(shù)。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強，能夠將太陽(yáng)能轉換為電能，為生產(chǎn)和生活提供幫助。在未來(lái)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)將成為我國主要的可再生能源發(fā)電技術(shù)[1]。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)中，屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應用前景廣闊，這主要是因為該技術(shù)具有就近發(fā)電、就近使用的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效節約用電成本，實(shí)現余電入網(wǎng)。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要有兩種，分別是集中式光伏發(fā)電和分布式光伏發(fā)電。集中式光伏發(fā)電投資大，占地面積廣，容量大，但是系統復雜性高，受到一定的地域限制；分布式光伏發(fā)電投資小，占地面積小，容量小，但是系統在安裝和維護方面都比較簡(jiǎn)便，沒(méi)有地域限制，一般將光伏組件放置在屋頂上即可發(fā)電。

1屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)

屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)是一種新型發(fā)電技術(shù)，系統安裝在屋頂，通過(guò)光伏組件，將太陽(yáng)能轉換為電能，從而實(shí)現發(fā)電[2]。我國的火力發(fā)電和水力發(fā)電都存在較大的能源損耗，并且在節能減排方面也存在一定的不足，而屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)是一種無(wú)地域局限性、智能化的發(fā)電技術(shù)，而且在節能減排方面優(yōu)勢突出，是現階段利用清潔能源效率高的技術(shù)之一。屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)主要借助光伏組件進(jìn)行太陽(yáng)能-電能的轉換，與供電配網(wǎng)連接后就能夠就近供電。屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)在節能減排方面的優(yōu)勢明顯大于火力發(fā)電，并且在輸送電能的過(guò)程中損耗非常低，對于一些用電量較大的地區，應用屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)能夠有效解決電能緊缺的問(wèn)題。

2屋頂分布式光伏發(fā)電系統組成

屋頂分布式光伏發(fā)電系統主要有離網(wǎng)和并網(wǎng)兩大類(lèi)。離網(wǎng)光伏發(fā)電主要通過(guò)蓄電池進(jìn)行充能，其組件構成很簡(jiǎn)單，只需光伏發(fā)電陣列、電力電子交換器和蓄電池就可以組裝一個(gè)離網(wǎng)光伏發(fā)電組件。其中，蓄電池的應用非常靈活，在蓄電完成后，蓄電池可以在各種用電設施中應用。并網(wǎng)光伏發(fā)電的技術(shù)含量高，其通過(guò)轉化光伏發(fā)電陣列，應用電力電子交換

器，與供電配網(wǎng)連接后為附近的用戶(hù)供電，整個(gè)系統規模比離網(wǎng)光伏發(fā)電組件更大，但是經(jīng)濟效益更高，應用覆蓋面廣。

2.1光太伏陽(yáng)發(fā)電能光陣

列伏發(fā)電陣列是一種將多塊光伏模組進(jìn)行連接的大規模光伏發(fā)電系統，利用光生伏*效應，進(jìn)行太陽(yáng)能-直流電能的轉換[3]。陣列是指多塊光伏

組件的組合，單塊光伏組件轉換的電能不能滿(mǎn)足一般用電需求，因此需將多塊光伏組件組合在一起，使形成了陣列。

2.2電力電子交換器

通過(guò)光伏發(fā)電陣列吸收太陽(yáng)能并轉化為電能后，需要對其進(jìn)行電壓的轉換，使其滿(mǎn)足電能輸配網(wǎng)絡(luò )的要求，電力電子交換器在屋頂分布式光伏發(fā)電系統中主要負責電壓轉換工作，常用設備有整流器和逆變器等。

2.3儲能元件

在屋頂分布式光伏發(fā)電系統中，儲能元件是非常關(guān)鍵的組件之一。該組件在交流電路中進(jìn)行能源轉化時(shí)不會(huì )產(chǎn)生能量消耗。在電路中安裝儲能元件，能夠使能源轉化更加平穩，提升能量的穩定性。在屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應用過(guò)程中，儲能元件的應用非常重要，在系統中安裝合理的儲能元件，能夠與電力電子交換器一起發(fā)揮協(xié)同效應，大幅提升能源利用率，將太陽(yáng)能*效率轉化為電能，減少轉化過(guò)程中的能源消耗，產(chǎn)出更多的清潔能源，從而滿(mǎn)足附近用戶(hù)的用電需求。

2.4智能化控制系統

屋頂分布式光伏發(fā)電系統的實(shí)現主要依靠智能化控制系統實(shí)現。在同一場(chǎng)所中的不同位置、不同角度，收集的太陽(yáng)能量是不同的，即便是生產(chǎn)批次相同的儲能元件和電力電子交換器，在功率方面也存在一定的差異[4]。智能化控制系統主要用于功率控制，可以確保容量存在差異的光伏發(fā)電單元進(jìn)行相同比率電能的輸出?，F階段，我國屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)中的智能化控制系統主要是借助本地通信網(wǎng)絡(luò )對整個(gè)光伏發(fā)電系統中多個(gè)發(fā)電單元的功率進(jìn)行自動(dòng)化調整，使多個(gè)發(fā)電單元的功率能夠穩定在一定的輸出比率，從而提升輸出電壓的穩定性。由于屋頂分布式光伏發(fā)電系統一般與供電配網(wǎng)連接，如果系統的輸出電壓缺乏穩定性，可能會(huì )影響整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò )的電壓，使用戶(hù)的正常用電受到影響。所以，為了防止出現電壓波動(dòng)故障，需要在屋頂分布式光伏發(fā)電系統中安裝智能化控制系統。

3屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應用優(yōu)勢和應用方式

現階段，我國已有“光電建筑一體化”“*家金太陽(yáng)”等有關(guān)光伏發(fā)電的扶持項目，這在一定程度上促進(jìn)了我國分布式光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，使人們逐漸開(kāi)始使用具有高環(huán)保性的清潔能源。

3.1屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應用優(yōu)勢

首先，隨著(zhù)我國城市化建設進(jìn)程的推進(jìn)，城市人口密度不斷升高，結合當前大中小城市的土地利用情況來(lái)看，即使太陽(yáng)能源作為清潔能源具有較大的經(jīng)濟優(yōu)勢，在城區內單獨規劃一塊光伏發(fā)電的場(chǎng)地也明顯脫離實(shí)際。而屋頂分布式光伏發(fā)電設備可以直接安裝在用戶(hù)附近的屋頂和外墻面等原本無(wú)用的建筑物空間，節約光伏發(fā)電的用地。其次，屋頂分布式光伏發(fā)電設備可以安裝在建筑物屋頂和外墻面，在一定程度上避免太陽(yáng)光直射建筑物外墻，有助于增強建筑物內部的溫度控制效果，間接縮短用戶(hù)使用空調等控溫設備的時(shí)間，從而節約電能。同時(shí)，屋頂分布式光伏發(fā)電設備可以保護建筑物不受太陽(yáng)直射，降低建筑物的損耗，延長(cháng)建筑物的使用年限，降低建筑物運營(yíng)維護成本，具有較高的經(jīng)濟性。再次，

屋頂分布式光伏發(fā)電設備的安裝位置與用戶(hù)的距離更近，還能降低大用電量區域重新建設供電配網(wǎng)、增設線(xiàn)路的成本。*后，城市的用電需求主要集中在夏季，而夏季太陽(yáng)能源充足，電能轉化量大，屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)正好滿(mǎn)足了夏季這一用電高峰期的需求，能大幅降低用戶(hù)的用電成本。即便是在冬季、陰雨天、夜晚等太陽(yáng)能源吸收較少的情況下，用戶(hù)依然可以使用現有供電配網(wǎng)提供的電能，用電的穩定性和安全性得到提高。另外，屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)能夠有效減少傳統發(fā)電方式造成的能源消耗和污染排放，緩解城市用電緊張問(wèn)題。

3.2屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)的應用方式

3.2.1光伏發(fā)電設備取代屋頂材料

光伏發(fā)電設備大多安裝在建筑物屋頂或外墻表面上，這可以在一定程度上節約屋頂材料。直接用光伏發(fā)電設備替代屋頂材料，不僅能提升光伏發(fā)電的效率和穩定性，還能降低建筑成本。一般來(lái)說(shuō)，屋頂的光伏發(fā)電效率高，而外墻表面可能會(huì )受到角度等因素影響，使其在太陽(yáng)能收集量方面存在一定的不穩定性[5]。同時(shí)，光伏發(fā)電設備安裝在屋頂，還能有效地避免風(fēng)力因素的影響，節約制作、安裝支架的成本，并起到保溫隔熱的作用。在實(shí)際應用過(guò)程中，如果直接將光伏發(fā)電設備安裝在屋頂，應當確保設備的防水性和防滲漏性能，并且要注意光伏發(fā)電設備的使用區域。由于我國地域遼闊，不同地區的溫度、氣候差異較大，特別是我國北方地區，冬季的溫度比較低，在北方的建筑物屋頂安裝光伏發(fā)電設備時(shí)考慮其抗凍性能，如果光伏發(fā)電設備的各項性能都符合要求，那么*全可以用光伏發(fā)電設備取代屋頂材料。在未來(lái)，相關(guān)科研人員應當研究屋面瓦與光伏發(fā)電設備的結合，從而在充分利用太陽(yáng)能源的同時(shí)，保障建筑物屋頂的防漏、防凍、防裂、保溫性能。

3.2.2光伏發(fā)電設備替代建筑物外墻材料

在光我伏國發(fā)城市電設備建設替中，代隨建著(zhù)筑建物外筑墻行材料業(yè)的不斷發(fā)展，建筑材料更新迭代，出現了很多新型的建筑物外墻材料，如玻璃幕墻、墻磚、保溫材料等，建筑物外墻材料已經(jīng)成為建筑行業(yè)中的材料之一。但是在更新建筑物外墻材料的過(guò)程中，考慮材料的實(shí)用性、環(huán)保性和安全性等性能。例如，玻璃幕墻雖然能夠增加建筑物內的光照，但是容易對附近居民造成光污染。而光伏發(fā)電設備不僅能夠吸收、利用太陽(yáng)能源，還能夠在夏季抵擋太陽(yáng)光直射，降低室內溫度，減少空調的使用，從而節約電能，避免污染。同時(shí)，光伏發(fā)電設備接入供電配網(wǎng)后，可以直接向附近的用戶(hù)和公共基礎設施供電，如建筑物周?chē)陌l(fā)光二*管（lightemittingdiode,LED）屏幕、路燈、公交站牌等，提升人們的生活質(zhì)量。

4屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)應用實(shí)例

4.1工程概況

某項目為某市盤(pán)南工業(yè)園區、周邊*府辦公樓及居民樓的屋頂分布式光伏發(fā)電項目，整個(gè)項目范圍約22萬(wàn)m2，安裝的分布式光伏發(fā)電組件單面裝機容量為550Wp，組件尺寸為2278mm伊1134mm，整體裝機容量約為46MWp。光伏發(fā)電組件安裝在樓頂部位，安裝方式為固定式安裝，安裝傾斜角為20毅。

4.2方案設計

本工程一期計劃裝機容量為30MWp，根據各類(lèi)型屋頂布置實(shí)際情況以220V和380V的電壓并網(wǎng)，就近接入每棟樓房原配電房或T接入屋前的電能表。

4.2.1*關(guān)堯醫院堯學(xué)校接入系統

*關(guān)、醫院、學(xué)校位于城鎮*心位置，配電網(wǎng)資源較豐富。由于該項目分布式光伏裝機規模較小，分布式電源接入對配網(wǎng)影響較小，可采用380/220V電壓就近接入附近臺區或線(xiàn)路。

*關(guān)、醫院、學(xué)校采用“自發(fā)自用余電上網(wǎng)”方式運行。在實(shí)施過(guò)程中應該核實(shí)用戶(hù)與電網(wǎng)公司售電關(guān)口計量表位置，分布式光伏接入位置應在售電關(guān)口計量表之后，同時(shí)將原計量表更換為雙向計量表，計量表精度與原計量表相同。

4.2.2工商業(yè)接入系統

某工商業(yè)建筑的屋頂光伏直流側裝機容量為3.0MWp，考慮1.2的容配比，交流側容量為2.5MW，采用4臺光伏柜接入廠(chǎng)區380V低壓配電段。

工商業(yè)用戶(hù)采用“自發(fā)自用余電上網(wǎng)”方式運行，在實(shí)施過(guò)程中應該核實(shí)用戶(hù)與電網(wǎng)公司售電關(guān)口計量表位置，分布式光伏接入位置應在售電關(guān)口計量表之后，同時(shí)將原計量表更換為雙向計量表，計量表精度與原計量表相同。

4.2.3居民戶(hù)用接入系統

居民戶(hù)用屋頂分布式光伏建設規模較大，且部分地區配電網(wǎng)資源較為薄弱，需要對分布式光伏系統承載能力進(jìn)行評估。

居民戶(hù)用項目采用“全額上網(wǎng)”方式運行。在實(shí)施過(guò)程中應該核實(shí)用戶(hù)與電網(wǎng)公司售電關(guān)口計量表位置，分布式光伏接入位置應在售電關(guān)口計量表之前。

4.3光伏主件選型

光伏電站太陽(yáng)能電池應選用技術(shù)成熟、轉換效率較高、已規?；a(chǎn)且在國內有工程應用實(shí)例的組件作為光電轉換的核心器件。綜合考慮電池組件的價(jià)格、發(fā)電量、占地面積等特點(diǎn)及本工程的具體情況，本項目采用單晶硅單面容量為550Wp組件。

4.4容量配置及發(fā)電情況

本項目采用8耀100kW的逆變器，各個(gè)鄉鎮根據分散程度選用合適的逆變器型號和臺數，逆變器總容量為37.95MW。本項目配置容配比在1.16耀1.30，綜合容配比約為1.23。經(jīng)計算，本項目直流側裝機容量為46MWp。在運行期25年內，首年利用小時(shí)數為1105.40h，年平均發(fā)電量為4392.05萬(wàn)kW·h，年平均利用小時(shí)數為1030.96h。

5Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統

5.1平臺概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統，是我司根據新型電力系統下微電網(wǎng)監控系統與微電網(wǎng)能量管理系統的要求，總結國內外的研究和生產(chǎn)的*進(jìn)經(jīng)驗，專(zhuān)門(mén)研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統。本系統滿(mǎn)足光伏系統、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統以及充電站的接入，*進(jìn)行數據采集分析，直接監視光伏、風(fēng)能、儲能系統、充電站運行狀態(tài)及健康狀況，是一個(gè)集監控系統、能量管理為一體的管理系統。該系統在安全穩定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標，促進(jìn)可再生能源應用，提高電網(wǎng)運行穩定性、補償負荷波動(dòng)；有效實(shí)現用戶(hù)側的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統應采用分層分布式結構，整個(gè)能量管理系統在物理上分為三個(gè)層：設備層、網(wǎng)絡(luò )通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡(luò )采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線(xiàn)、屏蔽雙絞線(xiàn)等。系統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

5.2平臺適用場(chǎng)合

系統可應用于城市、高速公路、工業(yè)園區、工商業(yè)區、居民區、智能建筑、海島、無(wú)電地區可再生能源系統監控和能量管理需求。

5.3系統架構

本平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計，即站控層、網(wǎng)絡(luò )層和設備層，詳細拓撲結構如下：

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統組網(wǎng)方式

6充電站微電網(wǎng)能量管理系統解決方案

6.1實(shí)時(shí)監測

微電網(wǎng)能量管理系統人機界面友好，應能夠以系統一次電氣圖的形式直觀(guān)顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測光伏、風(fēng)電、儲能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動(dòng)態(tài)監視各回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中，各子系統回路電參量主要有：相電壓、線(xiàn)電壓、三相電流、有功/無(wú)功功率、視在功率、功率因數、頻率、有功/無(wú)功電度、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數主要有：開(kāi)關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統應可以對分布式電源、儲能系統進(jìn)行發(fā)電管理，使管理人員實(shí)時(shí)掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設置等。

系統應可以對儲能系統進(jìn)行狀態(tài)管理，能夠根據儲能系統的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警，并支持定期的電池維護。

微電網(wǎng)能量管理系統的監控系統界面包括系統主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、充電站及總體負荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求，也可將充電，儲能及光伏系統信息進(jìn)行顯示。

圖1系統主界面

子界面主要包括系統主接線(xiàn)圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統計列表等。

6.1.1光伏界面

圖2光伏系統界面

本界面用來(lái)展示對光伏系統信息，主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、并網(wǎng)柜電力監測及發(fā)電量統計、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。

6.1.2儲能界面

圖3儲能系統界面

本界面主要用來(lái)展示本系統的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線(xiàn)以及電量變化曲線(xiàn)。

圖4儲能系統PCS參數設置界面

本界面主要用來(lái)展示對PCS的參數進(jìn)行設置，包括開(kāi)關(guān)機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖5儲能系統BMS參數設置界面

本界面用來(lái)展示對BMS的參數進(jìn)行設置，主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖6儲能系統PCS電網(wǎng)側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS電網(wǎng)側數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。

圖7儲能系統PCS交流側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS交流側數據，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時(shí)針對交流側的異常信息進(jìn)行告警。

圖8儲能系統PCS直流側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS直流側數據，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時(shí)針對直流側的異常信息進(jìn)行告警。

圖9儲能系統PCS狀態(tài)界面

本界面用來(lái)展示對PCS狀態(tài)信息，主要包括通訊狀態(tài)、運行狀態(tài)、STS運行狀態(tài)及STS故障告警等。

圖10儲能電池狀態(tài)界面

本界面用來(lái)展示對BMS狀態(tài)信息，主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統信息、數據信息以及告警信息等，同時(shí)展示當前儲能電池的SOC信息。

圖11儲能電池簇運行數據界面

本界面用來(lái)展示對電池簇信息，主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。

6.1.3風(fēng)電界面

圖12風(fēng)電系統界面

本界面用來(lái)展示對風(fēng)電系統信息，主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。

6.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來(lái)展示對充電站系統信息，主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用，變化曲線(xiàn)、各個(gè)充電站的運行數據等。

6.1.5視頻監控界面

圖14微電網(wǎng)視頻監控界面

本界面主要展示系統所接入的視頻畫(huà)面，且通過(guò)不同的配置，實(shí)現預覽、回放、管理與控制等。

6.1.6發(fā)電預測

系統應可以通過(guò)歷史發(fā)電數據、實(shí)測數據、未來(lái)天氣預測數據，對分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預測，并展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計劃，便于用戶(hù)對該系統新能源發(fā)電的集中管控。

圖15光伏預測界面

6.1.7策略配置

系統應可以根據發(fā)電數據、儲能系統容量、負荷需求及分時(shí)電價(jià)信息，進(jìn)行系統運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、防逆流、有序充電、動(dòng)態(tài)擴容等。

具體策略根據項目實(shí)際情況（如儲能柜數量、負載功率、光伏系統能力等）進(jìn)行接口適配和策略調整，同時(shí)支持定制化需求。

圖16策略配置界面

6.1.8運行報表

應能查詢(xún)各子系統、回路或設備*時(shí)間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無(wú)功功率、正向有功電能、尖峰平谷時(shí)段電量等。

圖17運行報表

6.1.9實(shí)時(shí)報警

應具有實(shí)時(shí)報警功能，系統能夠對各子系統中的逆變器、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位，及設備內部的保護動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應能發(fā)出告警，應能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件，包括保護事件名稱(chēng)、保護動(dòng)作時(shí)刻；并應能以彈窗、聲音、短信和電話(huà)等形式通知相關(guān)人員。

圖18實(shí)時(shí)告警

6.1.10歷史事件查詢(xún)

應能夠對遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數、電芯溫度（鋰離子電池）、壓力（液流電池）、光照、風(fēng)速、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統計、事故分析。

圖19歷史事件查詢(xún)

6.1.11電能質(zhì)量監測

應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統的電能質(zhì)量包括穩態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續監測，使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統電能質(zhì)量情況，以便及時(shí)發(fā)現和消除供電不穩定因素。

1）在供電系統主界面上應能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監測點(diǎn)的監測裝置通信狀態(tài)、各監測點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值；

2）諧波分析功能：系統應能實(shí)時(shí)顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率；應能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電流含有率；

3）電壓波動(dòng)與閃變：系統應能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長(cháng)閃變值；應能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線(xiàn)、短閃變曲線(xiàn)和長(cháng)閃變曲線(xiàn)；應能顯示電壓偏差與頻率偏差；

4）功率與電能計量：系統應能顯示A/B/C三相有功功率、無(wú)功功率和視在功率；應能顯示三相總有功功率、總無(wú)功功率、總視在功率和總功率因素；應能提供有功負荷曲線(xiàn)，包括日有功負荷曲線(xiàn)（折線(xiàn)型）和年有功負荷曲線(xiàn)（折線(xiàn)型）；

5）電壓暫態(tài)監測：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí)，系統應能產(chǎn)生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話(huà)等形式通知相關(guān)人員；系統應能查看相應暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6）電能質(zhì)量數據統計：系統應能顯示1min統計整2h存儲的統計數據，包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。

7）事件記錄查看功能：事件記錄應包含事件名稱(chēng)、狀態(tài)（動(dòng)作或返回）、波形號、越限值、故障持續時(shí)間、事件發(fā)生的時(shí)間。

圖20微電網(wǎng)系統電能質(zhì)量界面

6.1.12遙控功能

應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備進(jìn)行遠程遙控操作。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序，可以及時(shí)執行調度系統或站內相應的操作命令。

圖21遙控功能

6.1.13曲線(xiàn)查詢(xún)

應可在曲線(xiàn)查詢(xún)界面，可以直接查看各電參量曲線(xiàn)，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、SOC、SOH、充放電量變化等曲線(xiàn)。

圖22曲線(xiàn)查詢(xún)

6.1.14統計報表

具備定時(shí)抄表匯總統計功能，用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的發(fā)電、用電、充放電情況，即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統間電能量交換進(jìn)行統計分析；對系統運行的節能、收益等分析；具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時(shí)間、年停電次數等分析；具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。

圖23統計報表

6.1.15網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

系統支持實(shí)時(shí)監視接入系統的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構；可在線(xiàn)診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò )異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖24微電網(wǎng)系統拓撲界面

本界面主要展示微電網(wǎng)系統拓撲，包括系統的組成內容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。

6.1.16通信管理

可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備通信情況進(jìn)行管理、控制、數據的實(shí)時(shí)監測。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主程序右鍵打開(kāi)通信管理程序，然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口，快速查看某設備的通信和數據情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

圖25通信管理

6.1.17用戶(hù)權限管理

應具備設置用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如遙控操作，運行參數修改等）?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

圖26用戶(hù)權限

6.1.18故障錄波

應可以在系統發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準確地記錄故障前、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過(guò)對這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動(dòng)作、提高電力系統安全運行水平有著(zhù)重要作用。其中故障錄波共可記錄16條，每條錄波可觸發(fā)6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個(gè)周波、故障后4個(gè)周波波形，總錄波時(shí)間共計46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開(kāi)關(guān)量波形。

圖27故障錄波

6.1.19事故追憶

可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數據，包括開(kāi)關(guān)位置、保護動(dòng)作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

用戶(hù)可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件，當每個(gè)事件發(fā)生時(shí)，存儲事故*10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數據。啟動(dòng)事件和監視的數據點(diǎn)可由用戶(hù)隨意修改。

6.2硬件及其配套產(chǎn)品

7結語(yǔ)

太陽(yáng)能是現階段以及未來(lái)*為理想的清潔能源，光伏發(fā)電具有非常高的環(huán)保價(jià)值，非常適合進(jìn)行推廣應用。屋頂分布式光伏發(fā)電技術(shù)是近年出現的一種新興發(fā)電技術(shù)，具有較高的經(jīng)濟性和環(huán)保性，相關(guān)人員要深入研究這項技術(shù)，加大研發(fā)力度，促進(jìn)我國電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

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