1、ユーザー側並列ネットワーク発電システムの現状

新エネルギーの発展に伴い、多くのユーザーは既存の公衆電力網配電システムに基づいて新たに分布式光発電、風力発電、エネルギー貯蔵などの発電システムを選択する。しかし、発電量の変動とユーザー側の電力使用負荷の絶え間ない変化のため、ユーザー側の並列発電システムの逆発電を防止し、公共電力網に電力を逆送するため、科学的で合理的なユーザー側の並列発電システムを使用する必要があり、同時にユーザー側の並列発電システムに対して安全制御を行い、それによって逆流防止機能を達成する。

2、ユーザー側並列ネットワーク発電システムの逆流防止ソリューション

GB/T 50865-2013「光発電アクセス配電網設計規範」における6.3.2の規定によると、「光発電システムが非可逆並列網方式に設計されている場合、逆電力保護設備を配置すべきである。逆電流が定格出力の5%を超えていることを検出した場合、光発電システムは2 s内で自動的に出力を低下させるか、電力網線路への送電を停止すべきである。”

GB/T 43526-2023「ユーザー側電気化学貯蔵システムの配電網への接続技術規定」の10.7規定によると、「電力網への逆送電を許可しない方式を採用したユーザー側電気化学貯蔵システムは、共通接続点は逆電力保護機能を備えなければならない」という。

2.1設計基準及び根拠

GB/T 19964-2024「光発電所アクセス電力システム技術規定」

GB/T 29319-2024「光発電システム接続配電網技術規定」

GB/T 50865-2013「光発電接続配電網設計規範」

GB/T 43526-2023「ユーザー側電気化学貯蔵システム接続配電網技術規定」

GB/T 31366-2015「光発電所監視システム技術要求」

GB/T 50052-2009「配電供給システム設計規範」

GB/T 50053-2013「20 kV及び以下の変電所設計規範」

GB/T 50062-2008「電力装置のリレー保護と自動装置設計規範」

GB/T 50063-2017「電力装置の電気測定計器装置設計規範」

GB/T 19939-2005「光起電力システムのネットワーク化技術要求」

GB/T 31366-2015「光発電所監視システム技術要求」

2.2ユーザー側並列発電システムの逆流防止ソリューション

電力網への逆送電を許可しない方式のユーザー側並列発電システムを採用する場合、公共接続点に逆流防止保護装置を配置し、逆流防止ソフトウェアの柔軟性調整、逆流防止保護剛性トリップを結合する方案を通じて、逆電力逆送電公共電力網を発生する際に急速に並列発電キャビネットを切断し、ユーザー側並列発電システムが持続的に公共電力網を発電逆送電することを防止する必要がある。

異なる応用シーンにおける逆流防止保護装置の構成方案は以下の通りである：

1）逆流監視ポイントと並網キャビネットの間のケーブル敷設距離が100メートル以内の場合、単機版装置AM 5 SE-ISを採用して逆流防止保護機能を実現する、

2）逆流監視点と並網キャビネットの間のケーブル敷設距離が100メートルから40 kMの間である場合、主従機版装置AM 5 SE-PVシリーズを採用し、主従機の間に光ファイバー接続を採用し、主従機の遠隔逆流防止機能を実現する。

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3、システムトポロジ

ユーザー側並列発電システムは、ステーション制御層、間隔層、設備層の3層構造に基づいて設計され、間隔層通信管理機及びネットワークスイッチを通じてリアルタイムに逆流防止保護装置、マイコン保護装置、電気エネルギー品質監視、計量、遠隔システムなどの2次設備データを収集し、複数の地域ユーザー側並列発電システムの監視と自動化管理を実現する。同時に監視室に通信システム、対時システム、遠動システムを配置し、システム内部の通信と上級スケジューリング需要を満たし、一体化電源システムを配置し、二次設備及び監視ホストなどの重要設備の運転に安定で信頼性のある電源を提供し、ユーザー側のネットワーク発電システム全体の安全、安定運転を実現する。

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4、逆流防止ソフトウェア機能

逆流防止ソフトウェアは、逆流防止監視ポイントの電力変化をリアルタイムで監視することができ、現在の太陽光発電の総電力、貯蔵エネルギーのリアルタイム放電電力と貯蔵エネルギーのリアルタイム充電電力、および各ネットワークユニットのネットワークポイントのリアルタイム電力を監視することができる。

逆流防止ソフトウェアは、逆電力トリップの電力閾値とトリップ動作時間、低電力調整の電力閾値と調整時間、および電力が正常に回復した後にトリップを判断する電力値と回復トリップ動作時間を設定することができる。

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4.1低電力フレキシブル調整

逆流防止ソフトウェアは低電力調整の電力閾値を設定し（この電力はユーザー側が公衆電力網を使用する下網電力である）、公衆電力網の下網電力が低く、負荷変動により逆電力が発生する可能性がある場合、逆流防止ソフトウェアは柔軟に調整し、ユーザー側の並網発電システムの並網ユニットに発電電力低減指令を送信し、逆電力発生を防止する。

4.2逆電力トリップ

逆流防止ソフトウェアは逆電力トリップの電力閾値（この電力はユーザー側並列発電システムが公衆電力網に逆電力を供給するインターネット電力）を設定し、ユーザー側並列発電システムが公衆電力網に逆電力を供給するインターネット電力が逆電力トリップ電力閾値をトリガすると、逆流防止ソフトウェアはユーザー側並列発電システムの並列ユニットにトリップ指令を送信し、ユーザー側並列発電システムの並列ユニットを切断し、持続的に公衆電力網に逆電力を供給することを防止する。

4.3電力回復シャッタ

ユーザー側並列ネットワーク発電システムの並列ネットワークユニットが逆電力でトリップした後、ユーザー側は公共電力ネットワークの下ネットワーク電力を使用して正常な閾値に回復し、かつ電力回復のシャットダウン時間内に並列ネットワークユニットはまだシャットダウンを回復していない、逆流防止ソフトウェアはトリップしたユーザー側並列ネットワーク発電システムの並列ネットワークユニットにシャットダウン指令を送信し、ユーザー側並列ネットワーク発電システムの並列ネットワークユニットの発電を回復し、ユーザー側並列ネットワーク発電システムの利用率を高め、公共電力ネットワークの使用を減少する。

5、逆流防止保護装置

5.1単機版逆流防止保護装置

AM 5 SE-IS逆流防止保護装置

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AM 5 SE-IS逆流防止保護装置は主に35 kV、10 kV及び低圧380 V光起電力発電、風力発電、エネルギー貯蔵充放電などの新エネルギーネットワーク給電システムに適用される。公共電力網への逆給電現象がある場合、迅速に切除して網点を設置することができ、当駅が電力網への逆給電を継続しないようにし、発電所の使用が電力網の要求を満たすことを保証する。

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10 kV並列ネットワーク

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0.4 kVのネットワーク接続

Ø主な機能

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Ø技術パラメータ

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Ø外形及び穴開き寸法

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5.2マスタスレーブ版逆流防止保護装置

5.2.1光ファイバ直跳びスキーム

AM 5 SE-PVシリーズ逆流防止保護装置

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AM 5 SE-PVシリーズ逆流防止保護装置の主従機は光ファイバ方式で接続し、光ファイバリンクの遠隔開入を通じて逆流防止を実現する。

1）逆流監視点とユーザー側並列発電システム並列ユニットの並列キャビネットとの間のケーブル敷設距離が100メートルから1.5 kmの間でAM 5 SE-PVシリーズ主従機方案を採用することができ、ホスト従機の間でマルチモード光ファイバを62.5/125 um、波長850 nm、STインタフェース接続を採用することができる、

2）逆流監視点とユーザー側並列発電システム並列ユニットの並列キャビネットとの間のケーブル敷設距離が1.5 kMから20 kMの間でAM 5 SE-PVシリーズの主従機方案を採用することができ、ホスト従機の間は単一モード光ファイバ波長1310 nm、STインタフェース接続を採用することができる、

3）逆流監視点とユーザー側並列発電システム並列ユニットの並列キャビネットとの間のケーブル敷設距離が20 kMから40 kMの間でAM 5 SE-PVシリーズ主従機方案を採用することができ、ホストスレーブ間で単一モード光ファイバ波長1550 nm、STインタフェースを採用することができる。

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