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【摘要】：随着光伏电池技术的不断完善和成本的持续降低，以及国内新的“金太阳”、“金屋顶”目录的出炉和一系列光伏政策的出台，特别是《国家电网公司关于印发分布式光伏发电并网相关意见和规定的通知》和《国家电网公司关于印发分布式光伏发电接入系统典型设计的通知》两项文件的发布，从更高程度上加深了全社会对光伏发电产业的认知度、认同感，使个人从事光伏发电成为可能。这无疑为分布式光伏发电的发展打了一剂强心针，甚至有人提出“光伏行业的全面繁荣还靠分布式发电”的说法，本文以分布式光伏发电示范工程为基础，针对分布式光伏发电系统的诸多方面提出优化建议。
【关键词】：分布式光伏发电；示范工程；优化
中图分类号：E271文献标识码： A
[Abstract]： with the photovoltaic battery technology continues to improve and the cost is reduced continuously, and the new home "golden sun", "goldenroof" directory out and a series of photovoltaic policies, especially the "notice"China State Grid Corp issued on the distributed grid connected photovoltaic power related opinions and provisions of the China State Grid Corp and "on the issuance of distributed photovoltaic power generation access system of typical design notice" two documents issued, from a higher extent deepenedawareness of whole society, photovoltaic power generation industry identity,the individual engaged in photovoltaic power generation is possible. This undoubtedly played a booster for the development of distributed photovoltaic power generation, even someone put forward "photovoltaic industry prosperityalso rely on Distributed Generation", this paper is based on the distributed photovoltaic power generation demonstration projects, according to manyaspects of distributed photovoltaic power system provided suggestions for optimization.
[keyword]： distributed photovoltaic power generation demonstration projects;optimization;
一、分布式光伏發电示范工程概况
项目建设位于河北北部，该分布式光伏发电项目共安装光伏太阳能板180块，每块可发电240瓦，分为9组，每3组安装一台逆变器，将电量汇集到并网点，通过计量装置送入380伏配电网。目前，该项目接入容量45千瓦，光伏发电并网电压为380伏，日发电量为160~180瓦，除40%自用外，余电可并入国家电网。
该项目的建成，有助于减少全球温室气体排放。以当地年平均日照小时数计算，全年发电量为6.57万千瓦时，可节约标准煤8.08吨，减少排放二氧化碳23.52吨，二氧化硫0.73吨。
本文将以此工程为背景，提出优化建议。
二、系统优化
1、景观效果优化
布置于楼顶的太阳能电池组件，采用了最常见的电池阵列布置方式——将电池阵列掩藏在女儿墙中。此布置方式虽然维持了建筑物的协调性，但景观展示效果不明显，无法达到宣传展示的效果，因此应突出宣传展示效果，加强示范性功能定位。
本地区建筑多在屋顶后期建设红色尖屋顶，以适应防水的需求。结合屋顶防水要求，可以考虑多尖顶或者弧形屋顶设计方案，甚至一些造型奇特的景观设计。
光伏电池的布置也可不局限于屋顶，在建筑屋顶面积有限的情况下，可以考虑建筑的迎光面，设立玻璃幕墙，或设立透光的薄膜电池窗户、遮雨挡等设施。以上设计方案中，可通过相关设计将接线盒、旁路二极管、连接线等隐藏在幕墙结构中。这样既可防阳光直射和雨水侵蚀，又不会影响屋内采光，同时太阳能电池也不会破坏建筑美学，破坏建筑物和环境的整体协调性，达到与建筑物的完美结合。
考虑到建筑物本体的局限性，可充分利用场地内的其他区域来设置太阳能电池阵列来增加装机容量，例如走廊、停车棚、路灯，甚至封闭两楼之间的空地。由于彩色太阳能电池的存在，也可以通过巧妙的思维组出漂亮的图案，例如组成企业logo造型等创意画设计，建设于企业门前、绿化带、广场等位置来增加景观效果，同时应将汇流箱等设备与景观结合设置在隐蔽处，以维护景观协调性。
2、系统智能化、监控及人机接口显示部分优化
2.1存在的主要问题
系统具备发电量、环境气象参数、功率输出、统计报表等显示功能以及设备状态获取、模式转换、防孤岛等监测、监控功能。根据采集的数据量来看，系统实现的功能还可以适当的丰富。可优化的主要问题有以下七个方面：
1）人机界面及展示功能较简单。2）系统运行调度控制功能较少。3）子系统之间的联系较少4）数据没有充分应用。5）系统缺乏智能功能。6）缺少联网功能。7）系统管理软件的能量管理思想不强
2.2优化方案
针对以上发现的系统问题，优化方案如下：
1）丰富人机界面，增加系统运行调度控制功能。
2）增强系统监控，实现监控功能的统一和加强。
3）加强系统与各个设备以及各设备之间的联系。
4）加强对数据的挖掘，提高系统控制的智能性。
2.3人机界面设想
利用软件平台进行管理，避免人工管理的失误和延迟性，从而实现高效率的管理，分为四部分：展示管理；运行环境条件管理；系统运维及调度控制管理；数据采集分析管理。
人机交互界面可满足下列要求（不局限于此）：
1）仿照电气一次系统图的控制系统人机控制界面，建立分布式光伏发电系统的系统控制界面。
2）对外实现系统运行状态、设备运行状态、组件发电状态、系统潮流走向、环境情况，实时发电量，总的发电量等展示，使不了解光伏发电的人员对分布式发电的系统运行方式产生直观认识，一目了然。
3）实现系统运维人员在展示图基础上的运维控制功能，例如，关闭某个阵列的光伏组件，相应的光伏组件和逆变器的设备状态数据实时的发生变化，同时伴随着图中设备图形的形式和颜色发生变化。相应的告警、操作提示以及五防功能也可一并实现。
4）采用3D立体平台，向参观者直观的、立体的、多方位的、全面展示光伏发电系统。此展示平台的展示内容应包括电池板分布情况，电缆走向，逆变器和汇流柜的布置情况，系统运行情况，设备运行状态，光照角度、光照强度、风速、气温等运行环境条件，还应展示不同运行条件下的实时输出功率，总的运行功率，运行的天数，失压的天数及其原因，节能减排数据等情况，这些数据可通过曲线图等方式进行展示。
5）展示系统本体情况，包括展示光伏板污损情况、衰减情况，逆变器转化率，系统内部损失等情况，应具备运行维护的智能提示情况，例如巡视周期提示，巡视项目提醒等内容。
6）展示光伏系统谐波电压与电流，电压异常时的响应特性，频率异常时的响应特性等数据，并能采用曲线图等方式进行显示，可进行后台分析。
7）增加展板、视频介绍以及触碰屏等多種形式进行展现。通过这些窗口，不仅可以介绍此示范工程从无到有的建设历程，还可以介绍工程建设、并网过程中的难点及解决办法，供分布式光伏发电建设者借鉴。
三、适应配电网智能化发展
配电智能化有助于提高电网供电可靠性、系统运行效率以及终端电能质量；有助于实现分布式发电、储能与微网的并网与协调优化运行，实现高效互动的需求侧管理；有助于结合先进的现代管理理念，构建集成与优化的配电资产运维与管理系统。
分布式光伏发电示范工程应抓住配电网智能化建设和光伏发电技术日新月异的重要机遇，结合自身各方面条件，分析各个不同区域分布式电源/储能及微网发展的典型模式，完善自身，突出示范工程定位，形成有关标准。
掌握分布式发电/储能和微网系统的接入与协调控制技术，在提高电网可靠性和提升电力系统整体运行效率方面取得较大的综合效益；通过研究和推广分布式发电/储能及微网的接入与协调控制技术，深入分析对电网负荷特性以及生产运行带来的影响，正确引导，逐步扩大分布式发电/储能与微网的在配电网中的应用规模，逐步提高协调控制能力，充分发挥新型分布式发电/储能与微网技术能源利用效率高、节能减排效益明显、电热冷三联产综合效益好的优点，提高系统的供电可靠性，改善系统的峰谷特性，使其成为未来大型电网的有力补充和有效支撑。
四、结束语
未来的分布式光伏发电技术将是以智能化和控制网络化的协同在线控制为发展方向，通过与智能配电网的衔接，实现广义智能配电网的大发展。如何最大程度实现分布式光伏发电系统的优势，使之有效配合电网的发展、建设，大力发展清洁能源，还需在实践中不断摸索前进。
参考文献 ：
[1]《促进光伏产业健康发展若干意见》国务院发布
[2]《太阳能光伏并网发电及照明系统》吴财福,张健轩,陈裕恺 编著
[3]《分布式发电系统中的光伏发电技术》王立乔,孙孝峰 编著
【关键词】：分布式光伏发电；示范工程；优化
中图分类号：E271文献标识码： A
[Abstract]： with the photovoltaic battery technology continues to improve and the cost is reduced continuously, and the new home "golden sun", "goldenroof" directory out and a series of photovoltaic policies, especially the "notice"China State Grid Corp issued on the distributed grid connected photovoltaic power related opinions and provisions of the China State Grid Corp and "on the issuance of distributed photovoltaic power generation access system of typical design notice" two documents issued, from a higher extent deepenedawareness of whole society, photovoltaic power generation industry identity,the individual engaged in photovoltaic power generation is possible. This undoubtedly played a booster for the development of distributed photovoltaic power generation, even someone put forward "photovoltaic industry prosperityalso rely on Distributed Generation", this paper is based on the distributed photovoltaic power generation demonstration projects, according to manyaspects of distributed photovoltaic power system provided suggestions for optimization.
[keyword]： distributed photovoltaic power generation demonstration projects;optimization;
一、分布式光伏發电示范工程概况
项目建设位于河北北部，该分布式光伏发电项目共安装光伏太阳能板180块，每块可发电240瓦，分为9组，每3组安装一台逆变器，将电量汇集到并网点，通过计量装置送入380伏配电网。目前，该项目接入容量45千瓦，光伏发电并网电压为380伏，日发电量为160~180瓦，除40%自用外，余电可并入国家电网。
该项目的建成，有助于减少全球温室气体排放。以当地年平均日照小时数计算，全年发电量为6.57万千瓦时，可节约标准煤8.08吨，减少排放二氧化碳23.52吨，二氧化硫0.73吨。
本文将以此工程为背景，提出优化建议。
二、系统优化
1、景观效果优化
布置于楼顶的太阳能电池组件，采用了最常见的电池阵列布置方式——将电池阵列掩藏在女儿墙中。此布置方式虽然维持了建筑物的协调性，但景观展示效果不明显，无法达到宣传展示的效果，因此应突出宣传展示效果，加强示范性功能定位。
本地区建筑多在屋顶后期建设红色尖屋顶，以适应防水的需求。结合屋顶防水要求，可以考虑多尖顶或者弧形屋顶设计方案，甚至一些造型奇特的景观设计。
光伏电池的布置也可不局限于屋顶，在建筑屋顶面积有限的情况下，可以考虑建筑的迎光面，设立玻璃幕墙，或设立透光的薄膜电池窗户、遮雨挡等设施。以上设计方案中，可通过相关设计将接线盒、旁路二极管、连接线等隐藏在幕墙结构中。这样既可防阳光直射和雨水侵蚀，又不会影响屋内采光，同时太阳能电池也不会破坏建筑美学，破坏建筑物和环境的整体协调性，达到与建筑物的完美结合。
考虑到建筑物本体的局限性，可充分利用场地内的其他区域来设置太阳能电池阵列来增加装机容量，例如走廊、停车棚、路灯，甚至封闭两楼之间的空地。由于彩色太阳能电池的存在，也可以通过巧妙的思维组出漂亮的图案，例如组成企业logo造型等创意画设计，建设于企业门前、绿化带、广场等位置来增加景观效果，同时应将汇流箱等设备与景观结合设置在隐蔽处，以维护景观协调性。
2、系统智能化、监控及人机接口显示部分优化
2.1存在的主要问题
系统具备发电量、环境气象参数、功率输出、统计报表等显示功能以及设备状态获取、模式转换、防孤岛等监测、监控功能。根据采集的数据量来看，系统实现的功能还可以适当的丰富。可优化的主要问题有以下七个方面：
1）人机界面及展示功能较简单。2）系统运行调度控制功能较少。3）子系统之间的联系较少4）数据没有充分应用。5）系统缺乏智能功能。6）缺少联网功能。7）系统管理软件的能量管理思想不强
2.2优化方案
针对以上发现的系统问题，优化方案如下：
1）丰富人机界面，增加系统运行调度控制功能。
2）增强系统监控，实现监控功能的统一和加强。
3）加强系统与各个设备以及各设备之间的联系。
4）加强对数据的挖掘，提高系统控制的智能性。
2.3人机界面设想
利用软件平台进行管理，避免人工管理的失误和延迟性，从而实现高效率的管理，分为四部分：展示管理；运行环境条件管理；系统运维及调度控制管理；数据采集分析管理。
人机交互界面可满足下列要求（不局限于此）：
1）仿照电气一次系统图的控制系统人机控制界面，建立分布式光伏发电系统的系统控制界面。
2）对外实现系统运行状态、设备运行状态、组件发电状态、系统潮流走向、环境情况，实时发电量，总的发电量等展示，使不了解光伏发电的人员对分布式发电的系统运行方式产生直观认识，一目了然。
3）实现系统运维人员在展示图基础上的运维控制功能，例如，关闭某个阵列的光伏组件，相应的光伏组件和逆变器的设备状态数据实时的发生变化，同时伴随着图中设备图形的形式和颜色发生变化。相应的告警、操作提示以及五防功能也可一并实现。
4）采用3D立体平台，向参观者直观的、立体的、多方位的、全面展示光伏发电系统。此展示平台的展示内容应包括电池板分布情况，电缆走向，逆变器和汇流柜的布置情况，系统运行情况，设备运行状态，光照角度、光照强度、风速、气温等运行环境条件，还应展示不同运行条件下的实时输出功率，总的运行功率，运行的天数，失压的天数及其原因，节能减排数据等情况，这些数据可通过曲线图等方式进行展示。
5）展示系统本体情况，包括展示光伏板污损情况、衰减情况，逆变器转化率，系统内部损失等情况，应具备运行维护的智能提示情况，例如巡视周期提示，巡视项目提醒等内容。
6）展示光伏系统谐波电压与电流，电压异常时的响应特性，频率异常时的响应特性等数据，并能采用曲线图等方式进行显示，可进行后台分析。
7）增加展板、视频介绍以及触碰屏等多種形式进行展现。通过这些窗口，不仅可以介绍此示范工程从无到有的建设历程，还可以介绍工程建设、并网过程中的难点及解决办法，供分布式光伏发电建设者借鉴。
三、适应配电网智能化发展
配电智能化有助于提高电网供电可靠性、系统运行效率以及终端电能质量；有助于实现分布式发电、储能与微网的并网与协调优化运行，实现高效互动的需求侧管理；有助于结合先进的现代管理理念，构建集成与优化的配电资产运维与管理系统。
分布式光伏发电示范工程应抓住配电网智能化建设和光伏发电技术日新月异的重要机遇，结合自身各方面条件，分析各个不同区域分布式电源/储能及微网发展的典型模式，完善自身，突出示范工程定位，形成有关标准。
掌握分布式发电/储能和微网系统的接入与协调控制技术，在提高电网可靠性和提升电力系统整体运行效率方面取得较大的综合效益；通过研究和推广分布式发电/储能及微网的接入与协调控制技术，深入分析对电网负荷特性以及生产运行带来的影响，正确引导，逐步扩大分布式发电/储能与微网的在配电网中的应用规模，逐步提高协调控制能力，充分发挥新型分布式发电/储能与微网技术能源利用效率高、节能减排效益明显、电热冷三联产综合效益好的优点，提高系统的供电可靠性，改善系统的峰谷特性，使其成为未来大型电网的有力补充和有效支撑。
四、结束语
未来的分布式光伏发电技术将是以智能化和控制网络化的协同在线控制为发展方向，通过与智能配电网的衔接，实现广义智能配电网的大发展。如何最大程度实现分布式光伏发电系统的优势，使之有效配合电网的发展、建设，大力发展清洁能源，还需在实践中不断摸索前进。
参考文献 ：
[1]《促进光伏产业健康发展若干意见》国务院发布
[2]《太阳能光伏并网发电及照明系统》吴财福,张健轩,陈裕恺 编著
[3]《分布式发电系统中的光伏发电技术》王立乔,孙孝峰 编著