一、核心功能与技术架构
冀北地区作为国家可再生能源示范区,分布式光伏装机容量已突破1100万千瓦,占统调装机容量的72.3%。为应对大规模分布式电源接入带来的电网波动性问题,“四可”装置(可观、可测、可调、可控)成为关键技术支撑。其核心功能包括:
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数据采集与协议转换
- 通过规约转换器(如RCL-0923D)实现逆变器Modbus协议与DL/T698.45标准报文的转换,支持10余种国产逆变器即插即用。
- 集成HPLC载波通信与RS-485总线扩展接口,实现台区终端与光伏控制开关、逆变器的数据交互。
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实时监测与状态感知
- 监测并网点电压、电流、功率因数等参数,生成电压越限、超容发电、反向重过载等事件告警。
- 例如,当光伏并网功率达到报装容量90%且持续30分钟时,系统自动触发柔性调节指令。
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智能调控与柔性响应
- 支持电网调峰、调频等辅助服务,通过“先非自然人后自然人、先柔控后刚控”原则分配调控指令。
- 在冀北电网示范项目中,调控指令下发至逆变器的时间延迟控制在200毫秒以内。
二、典型应用场景
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张家口万全区上营屯村项目
- 作为冀北电网首套配网“四可”监控平台,实现11千瓦分布式电站的实时数据采集与远程调控。
- 通过5G通信技术建立分布式光伏与精准调控平台的联络,解决高渗透率光伏接入的电能质量问题。
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承德塞罕坝机械林场项目
- 在海拔1900米的极端环境下,部署“四可”装置实现2090平方公里林场内分布式光伏的远程监控。
- 结合储能装置,形成“光伏+储能+负荷”的微电网系统,提升供电可靠性。
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冀北坝上地区风光储输工程
- 集成风电496兆瓦、光伏100兆瓦、储能33兆瓦,通过“四可”装置实现风光储联合发电系统的自动有功功率调节。
- 工程年消纳绿电超40亿千瓦时,减少二氧化碳排放120万吨。
三、安装与使用指南
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硬件部署
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规约转换器安装:
- 位置:光伏计量电能表或控制开关表箱内。
- 接线:通过RS-485总线连接逆变器,HPLC模块接入台区终端。
- 配置:设置通信参数(波特率、校验位)与数据采集周期(建议≤1分钟)。
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加密装置部署:
- 采用SM2/SM3国密算法,实现与供电局主站通信的数据加密。
- 安装于通信链路前端,支持透明传输模式。
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5G路由器(备用):
- 在无光纤覆盖区域,通过5G网络实现数据远传,时延≤50毫秒。
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规约转换器安装:
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软件配置
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主站系统接入:
- 注册设备ID与通信地址,配置数据点表(如电压、电流、功率等)。
- 设置调控策略阈值(如电压越限值±10%Un)。
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协议转换器调试:
- 使用专用工具读取逆变器原始报文,验证规约转换正确性。
- 示例:Modbus报文
01 03 00 00 00 02 C4 0B转换为DL/T698.45报文68 12 12 68 28 00 43 C3 33 33 33 33 01 03 00 00 00 02 15 E5。
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主站系统接入:
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运维管理
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日常巡检:
- 检查规约转换器指示灯状态(PWR、RX、TX常亮为正常)。
- 每月测试通信链路稳定性,丢包率应≤1%。
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故障处理:
- 通信中断:检查HPLC模块天线连接与台区终端配置。
- 数据异常:核对逆变器时间同步状态(支持NTP/北斗对时)。
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日常巡检:
四、政策与市场驱动
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冀北电网战略布局
- 在河北、天津等省份推广“四可”装置,2024年配网线缆类物资采购中,85家次中标供应商中42.17%为京津冀地区企业。
- 将供应商碳减排、碳足迹核算纳入评标细则,推动产业链绿色低碳转型。
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经济性分析
- 以张家口地区为例,分布式光伏“四可”改造后,区域光伏接纳能力提升30%,年减少弃光电量超2亿千瓦时。
- 用户侧:通过参与电网调峰获取辅助服务收益,投资回收期缩短至4-5年。