从监控到落地：分布式光伏系统方案及多元场景应用指南

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分布式光伏监控系统方案

1. 系统架构

分布式光伏监控系统一般按照站控层、间隔层、设备层三层架构设计。设备层包含光伏组件、逆变器、各类传感器（如监测环境参数的温湿度、辐照度、风速传感器等）等基础设备 。间隔层通过通信管理机及网络交换机，负责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 。站控层则实现对多个区域光伏发电系统的全面监控与自动化管理，在监控室配置通信系统、对时系统、远动系统以满足系统内部通信与上级调度需求，同时配备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，保障整个光伏系统安全、稳定运行 。

2. 系统功能

光伏监控总览：清晰展示光伏电站名称、位置、逆变器数量等基本信息；精准统计当前光伏电站日、月、年发电量；依据汇流数据详细分散分析每组光伏组件发电功率以及工作状态 。

光伏组件监控：实时呈现整个光伏阵列各个组件的电压、电流、功率等电参量信息；密切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；全面监测逆变器交直流侧电参量信息 。

光伏功率预测：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多元信息，按照电网调度技术要求，实现标准格式的短期功率预测、超短期功率预测，以及光伏电站实时气象数据、装机容量投运容量、最大出力等信息的上报 。

发电曲线分析：直观展示逆变器交流侧总有功功率曲线、逆变器直流侧电压曲线、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 。

电能质量监测：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，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 。

电站状态展示：呈现当前光伏电站发电功率，补贴电价，峰值功率等基本参数；统计当前光伏电站的日、月、年发电量及发电收益；进行电站年利用小时数计算；利用摄像头实时监测现场环境，接入辐照度、温湿度、风速等环境参数；显示当前光伏电站逆变器接入数量及基本参数 。

逆变器状态展示：展示逆变器基本参数；呈现日、月、年发电量及发电收益；计算逆变器年利用小时数；通过曲线图显示逆变器功率、环境辐照度曲线；支持直流侧电压电流查询；交流电压、电流、有功功率、频率、功率因数查询 。

曲线分析：展示交、直流侧电压、功率、辐照度、温度曲线，帮助运维人员深入了解系统运行状态 。

配电图展示：实时展示逆变器交、直流侧的数据；展示当前逆变器接入组件数量；展示当前辐照度、温湿度、风速等环境参数；展示逆变器型号及厂商 。

APP 访问功能：用户可通过手机 APP 随时查看光伏电站的发电数据、收益、异常告警信息，方便实时管理光伏站 。

3.配置清单

光伏用电方案

1. 自发自用、余电上网模式

在此模式下，光伏系统所发电力优先满足用户自身用电需求。例如在白天，工厂、商业建筑等场所用电时，光伏发电系统产生的电能直接供给内部设备使用。当光伏发电量大于自身用电量时，多余的电量将上传至电网 。这种模式既能降低用户自身用电成本，又能通过向电网售电获取一定收益 。

2. 完全自发自用模式（防逆流）

该模式适用于对用电可靠性要求高、不希望电能反向流入电网，或者因产权不清晰等原因无法申请并网的场所。光伏系统产生的电能仅用于满足自身负载需求，通过合理配置储能设备及控制系统，确保光伏发电优先自用，避免电力向电网逆流 。比如一些对电力稳定性要求极高的特殊生产车间、数据中心等，可采用此模式保障用电安全与稳定 。

3. 全额上网模式

此模式常见于地理位置偏远、周边用电负荷小或者自身用电需求少的分布式光伏项目，如偏远山区、荒漠地区建设的分布式光伏电站。光伏电站所发电量全部并入电网，由电网统一调配使用 。这样能充分发挥电站的发电能力，将清洁能源输送到更需要的地区 。

光伏用电场景

1. 工业园区

工业园区内企业众多，用电量大且用电负荷相对稳定。分布式光伏可安装在园区厂房屋顶等位置。白天企业生产用电高峰期，光伏系统产生的大量电能可及时满足企业自身生产用电需求，减少企业从电网购电的成本。多余电量上网，还能为企业带来额外收益 。例如某电子制造园区，通过在多个厂房屋顶安装分布式光伏系统，不仅满足了园区内大部分企业白天的用电需求，每年还通过余电上网获得了可观的经济回报 。

2. 停车场

停车场具有大面积空旷场地，可在车棚顶部安装光伏组件。一方面，光伏组件能为车辆遮风挡雨；另一方面，所发电力可用于停车场照明、充电桩供电等。在一些大型商场、写字楼的停车场，这种应用较为常见。如某商场停车场，利用光伏车棚发电，为停车场内的照明灯具和部分电动汽车充电桩供电，降低了停车场的运营成本，同时也提升了商场的绿色环保形象 。

3. 学校

学校建筑屋顶面积大，且白天学校正常教学期间用电需求较大。分布式光伏系统所发电力可用于教室照明、多媒体设备用电、校园公共区域照明等。同时，学校还可将光伏项目作为科普教育的素材，培养学生的环保意识 。例如某中学在教学楼和图书馆屋顶安装了分布式光伏系统，不仅满足了学校部分用电需求，还开设了相关的科普课程，让学生亲身体验清洁能源的应用 。

4. 污水处理厂

污水处理厂通常 24 小时运行，设备用电量大。分布式光伏系统可安装在污水处理厂的建筑物屋顶、水池上方等位置。光伏发电产生的电能可直接供给污水处理设备使用，降低污水处理厂的用电成本 。而且污水处理厂一般占地面积较大，有足够空间安装光伏设备，实现能源的自给自足或部分自给自足 。例如某大型污水处理厂，通过建设分布式光伏项目，每年节省了大量的电费支出，提升了能源利用效率 。

5. 交通领域

在交通领域，如高速公路服务区、收费站等场所，也可应用分布式光伏。高速公路服务区用电设备包括照明、餐饮设备、充电桩等，分布式光伏所发电力可满足服务区部分用电需求。收费站的照明、电子设备等用电也可由光伏系统提供支持 。例如某高速公路服务区，在停车场车棚和部分建筑物屋顶安装光伏组件，为服务区内的照明、餐饮设施及电动汽车充电桩供电，减少了对传统电网电力的依赖 。

案例：

审核编辑 黄宇