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光伏普及下的逆流挑战:物联网技术如何成为电网安全的“守护神”?

 更新时间:2025-10-22 点击量:52

1.方案背景

在当今大力发展清洁能源的时代背景下,光伏发电作为一种可持续的能源解决方案,正得到越来越广泛的应用。光伏发电过程中出现的逆流问题,给电网的安全稳定运行带来了诸多挑战。若不能有效解决,不仅可能影响电网的电能质量,还可能对电网设备造成损害。在此背景下,物联网防逆流方案,精准解决光伏系统余电反送电网的难题,规避罚款风险并提升能源收益。

2.应用场景

适用在工商业光伏、户用光储中余电不上网的场景,解决防逆流的问题。

3.解决方案

防逆流柔性调节通过加装物联网网关与双向计量电表,监测市电总进线处的功率和逆变器实时的发电功率,通过网关内置的智能算法,以最快10秒为一个检测周期,持续跟踪负荷变化,动态调节逆变器的有功功率输出,既达到防逆流的目的,又兼顾了发电效益,使得光伏在不切断的情况下,应发尽发。

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lAWT系列物联网网关:内置智能算法可以实时跟踪负荷变化,动态调节逆变器的有功功率;

lADW300/ADL400双向计量电表:监测市电总进线处的功率。

4.平台功能

借助Acrel-EIoT能源物联网云平台,可对光伏系统以及用电负荷展开实时监测。结合先进的智能算法,不仅可以灵活调节逆变器处理,有效避免逆流现象,还能充分满足能效管理数字化、安全分析智能化等方面的需求。

4.1.光伏综合看板

展示了单个光伏站点的基本信息,天气情况等数据,通过组态图的方式展示单个站点的能量流向图,以及当日、当月、当年的自发自用电量比例,实时辐照度曲线、发电功率曲线、用电功率曲线等数据。

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4.2.逆变器监控

展示了项目下所有逆变器信息,用户在列表页面可直观查看逆变器基本信息及逆变器状态,如需查看逆变器详细信息及发电量统计等数据,点击详情按钮,进入详情页查看。

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4.3.光伏电站发电量统计

以柱状图和表格两种形式展示了光伏电站的发电量数据。切换年月日和日期可查看不同时间段的发电量与同时段往期数据。本页面支持报表导出,点击导出按钮即可导出相应数据,导出报表为excel格式。

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4.4.逆变器发电量统计

以表格的形式展示了项目下逆变器的发电量数据。切换年月日和日期可查看不同时段的发电量。选择一条或者多条数据可以生成图表进行展示。本页面支持报表导出,点击导出按钮即可导出相应数据,导出报表为excel格式。

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4.5.光伏收益统计

以表格的形式展示了各站点的发电收益数据。切换年月日和日期可查看不同时段的收益数据。本页面支持报表导出,点击导出按钮即可导出相应数据,导出报表为excel格式。

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5.高兼容性

本方案具备高度的设备兼容性与平台开放性,已成功实现与华为、阳光电源、锦浪、正泰、固德威、古瑞瓦特等主流逆变器厂商的协议对接,可无缝集成逆变器的数据采集与功率控制功能,实现防逆流的功能。确保了防逆流方案在不同项目中的快速适配与灵活扩展,为用户提供稳定可靠的一站式解决方案。

6.硬件设备

6.1.AWT系列物联网网关

6.1.1.AWT100

技术参数

下行

RS485通讯

上行

4G,WiFi,CE

SIM卡电压

3V,1.8V

工作电流

静态功耗:≤1W,瞬态功耗:≤3W

天线接口

50Ω/SMA(母头)

串口类型

RS-485

波特率

1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps(默认9600bps)

工作电压

DC24V或AC/DC220V

工作温度

-20℃~60℃

储存温度

-40℃~85℃

湿度范围

0~95% 非冷凝













6.1.2. AWT200

AWT200 数据通讯网关应用于各种终端设备的数据采集与数据分析。实现设备的监测、控制、计算,为系 统与设备之间建立通讯纽带,实现双向的数据通讯。实时监测并及时发现异常数据,同时自身根据用户规则 进行逻辑判断,极大的节省了人力和通讯成本。

技术参数

外形

接口

RS485:接线端子 AI/DI/DO:接线端子

尺寸

6模(108mmX88mmX70mm)导轨,阻燃ABS材料

性能

处理器

M4内核 

主频

168MHZ

存储

64M  Flash

通信接口

以太网

10M/100M * 1,电气隔离

串口

RS485*(4/8):485A、485B、GND,电气隔离

串口参数

波特率

1200~115200bps

验位

无、奇、偶 

数据位

7~8 位 Bits

流控

无流控

软件

IP方式

IPV4、IPV6

协议

TCP、UDP、HTTP、DHCP

配置方式

Windows桌面软件、WEB 浏览器、远程调试

通信方式

TCP/IP 直接通讯、RS485、LORA

通信协议

Modbus RTU、Modbus TCP、MQTT

固件升级

Windows桌面软件、WEB 浏览器、串口升级

工作模式

TCP 服务器, TCP 客户端,UDP 服务器, UDP 客户端

电源要求

电源

DC 12-24V (配电源适配器)

环境要求

操作温度

-20℃~+55℃

储存温度

-40℃~+85℃

湿度范围

<95%RH,不结露



















6.2.双向计量电表

6.2.1. ADW300电表

ADW300无线计量仪表主要用于计量低压网络的三相有功电能,具有体积小、精度高、功能丰富等优点,增加了外置互感器的电流采样模式,从而方便用户在不同场合进行安装使用。可灵活安装于配电箱内,实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量、运维监管或电力监控等需求。 

电气特性

电压输入

额定电压

3×57.7/100V,3×220/380V,3×230/400V,3×380/660V,3×100V, 3×380V,3×660V

参比频率

50Hz

功耗

每相<0.5VA

电流输入

输入电流

GB/T

17215.3

21-2021

ADW300:0.01-0.05(6)A、200mV、333mV

ADW300W:0.01-0.05(6)A、0.2-1(100)A

ADW300-HJ:(0.01-0.05(6)A(D10)、0.2-1(100)A(D16)、0.8-4(400)A(D24)、1.2-6(600)A(D36))

GB/T

17215.3

21-2008

ADW300:3×1(6)A、200mV、333mV

ADW300W:3×1(6)A、3×20(100)A  

ADW300-HJ:(3×1.5(6)A(D10)、3×20(100)A(D16)、3×80(400)A(D24)、 3×120(600)A(D36))

功耗

每相<1VA

辅助电源

供电电压

AC 85~465V ,DC12V,DC24V

功耗

<2W

测量性能

符合标准

GB/T17215.322-2008,GB/T17215.321-2008

GB/T 17215.321-2021,GB/T 17215.211-2021

有功电能精度

ADW300

C 级(GB/T 17215.321-2021)、0.5s 级(GB/T 17215.321-2008)

ADW300W

B 级(GB/T 17215.321-2021)、1 级(GB/T 17215.321-2008)

温度精度

±2℃

脉冲

脉冲宽度

80±20ms

脉冲常数

6400imp/kWh , 400imp/kWh

-HJ(6400imp/kWh(D10) 、400imp/kWh(D16)、100imp/kWh(D24)、60imp/kWh(D36))

红外通讯

波特率固定为1200

接口

RS485(A、B)

介质

屏蔽双绞线

协议

MODBUS-RTU、DL/T 645-07

环境条件

温度范围

工作温度

-25℃~60℃

存储温度

-40℃~70℃

湿度

≤95%(无凝露)

海拔

<2000m





七、结语

在当前清洁能源蓬勃发展的浪潮中,光伏发电作为绿色能源的重要形式,正逐步融入能源结构的各个领域。然而,光伏系统运行中产生的逆流现象,若不加以控制,可能对电网稳定性构成潜在威胁,影响供电质量,甚至引发电网设备故障。针对这一问题,物联网防逆流系统应运而生,它能够实时监测并有效阻断富余电力回输电网的行为,不仅帮助用户规避因违规送电而产生的经济处罚,也进一步提升了光伏系统的整体能源利用效率与经济回报。

作者介绍:

安跃强,男,现任职于安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为智能电网供配电。

 

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