光伏发电上网模式
采用全部自发自用模式意味着企业用户必须全部消纳该分布式光伏电站所发电量,并且不允许将多余电量上送至公共电网。
采用该模式时, 企业用户需安装防逆功率 ( 防逆流 ) 装置,该装置可在出现逆功率上送时切断分布式光伏电站的并网开关。
全部自发自用模式的拓扑图如图 1 所示。

图 1 全部自发自用上网模式的拓扑图
防逆流装置工作原理
防逆流装置的核心在于其内置的电力电子元件和控制逻辑。当检测到电网中出现电力逆流现象时,防逆流装置会迅速启动,通过调整其内部元件的工作状态,使电力流向发生改变,从而阻止逆流现象的发生。具体来说,防逆流装置的工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 检测与判断:防逆流装置首先会通过内置的电流、电压传感器等检测元件,实时监测电网中的电流、电压等参数。当检测到这些参数出现异常,即可能出现电力逆流现象时,装置会进入判断阶段。
2. 分析与控制:在判断阶段,防逆流装置会运用内置的算法和控制逻辑,对检测到的数据进行分析和处理。根据分析结果,装置会确定是否启动防逆流功能,并计算出需要调整的电力参数。
3. 执行与调整:一旦确定需要启动防逆流功能,防逆流装置会迅速调整其内部电力电子元件的工作状态,如调整开关管的导通与关断、改变变压器的变比等,使电力流向发生改变,从而阻止逆流现象的发生。
防逆流装置的应用场景
装机容量8~500 kW
光伏组件装机容量为8~500kW的分布式光伏电站可通过逆变器直接在 380V电压侧并网。此类分布式光伏电站多安装于小型工商业屋顶,由于组件总装机容量小,企业用户基本能完全消纳光伏电力,同时市场上也有用于在380V电压侧并网的防逆流装置,一般多采用防逆流控制箱,该装置通过监测公共连接点 ( PCC 点 ) 关口表电流方向控制逆变器的启停。
通过逆变器直接并网的应用场景拓扑图如图2 所示。

图 2 通过逆变器直接并网的应用场景拓扑图
装机容量500kW~6MW
光伏组件总装机容量在500kW~6 MW的分布式光伏电站可通过10kV电压等级接入电网。分布式光伏电站经1条10kV并网出线接入企业用户1 kV 配电系统,若电站出现逆流,将直接切除并网断路器。一般多采用孤岛/逆流一体化装置。
通过断路器并网的应用场景拓扑图如图 3 所示。

图 3 通过断路器并网的应用场景拓扑图
装机容量6~30MW
光伏组件总装机容量在6 ~30 MW的光伏电站可通过10 kV、35kV电压等级接入电网、大部分情况是以多条10kV汇集线接入新建光伏开关站 (10kV 母线 ),最终经1条出线并网接入用户高压配电系统。
防逆流装置一般安装进线柜处,进线柜出现逆流,防逆流装置监测到逆功率后触发保护动作,跳开分支1或分支2断路器,降低光伏发电功率,保证全部发电自发自用;若再次监测到逆功率,便会跳开光伏并网开关,避免发生电网逆流,一般多采用单独的防逆流装置。
多条光伏汇集线通过并网柜 并网的应用场景拓扑图如图 4 所示。

图 4 多条光伏汇集线通过并网柜并网的应用场景拓扑图
随着技术的发展进步,直接跳开光伏并网开关,直接切断光伏的“刚性防逆流”方式逐步被“柔性防逆流”所取代,“柔性防逆流”是指通过通信组网,实时采集进线开关处的电压、电流和逆变器的实时功率,检测到电网进线处有功功率接近0或者某个定值时,控制逆变器降低有功出力,动态闭环调节实现防逆流。这种方式能够根据本地负载的需求和电网状态自动调整光伏发电的输出功率,确保电能会倒流到电网,但同时又尽可能减少发电浪费。
总的来说,柔性防逆流调节逆变器出力,刚性防逆流断开逆变器并网开关,两者可以单独使用,也可以配合使用。