基于AM5SE系列装置的用户侧防逆流解决方案

安科瑞电气顾强

一、行业现状与防护需求

在新能源产业快速发展的背景下，分布式光伏、风力发电及储能系统等逐步融入用户侧原有公共电网配电体系。然而，发电量的不稳定与用户用电负荷的动态变化，极易引发逆向发电现象，即向公共电网倒送电。为保障电网安全稳定运行，需通过科学的控制手段实现防逆流功能，确保用户侧并网发电系统合规使用。

二、核心设计标准与依据

本解决方案严格遵循多项国家技术标准，包括《光伏发电接入配电网设计规范》（GB/T 50865-2013）、《用户侧电化学储能系统接入配电网技术规定》（GB/T 43526-2023）、《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GB/T 19964-2024）等十余项规范。其中明确要求，不可逆并网方式的发电系统需配置逆向功率保护设备，当逆向电流超额定输出5%时，需在2秒内自动降出力或停止送电；用户侧电化学储能系统的公共连接点也需具备逆向功率保护能力。

三、整体解决方案架构

（一）防护核心逻辑

采用“软件柔性调节+硬件刚性跳闸”的组合方案，在公共连接点配置防逆流保护装置。当监测到逆向功率时，通过软件先行调节发电功率，若调节无效则触发硬件跳闸，快速断开并网柜，杜绝持续倒送电。

（二）装置配置方案

根据逆流监测点与并网柜的线缆敷设距离，匹配不同类型的保护装置：

1. 短距离场景（≤100米）：选用单机版AM5SE-IS防逆流保护装置，适用于35kV、10kV及低压380V等多种新能源并网系统，可快速切除并网点。

2. 中长距离场景（100米-40km）：采用AM5SE-PV系列主从机版装置，根据距离差异选择不同光纤连接方案：

￮ 100米-1.5km：多模光纤（62.5/125um，波长850nm，ST接口）

￮ 1.5km-20km：单模光纤（波长1310nm，ST接口）

￮ 20km-40km：单模光纤（波长1550nm，ST接口）

若采用GOOSE通讯方案，100米-20km选用单模光纤（1310nm，FC接口），20km-40km选用单模光纤（1550nm，FC接口），可单独组建通信网络，无距离限制。

四、系统拓扑结构

系统采用站控层、间隔层、设备层三层架构设计：

• 间隔层通过通信管理机与网络交换机，实时采集防逆流保护装置、微机保护装置、电能质量监测、计量等二次设备数据；

• 站控层配置监控室通信系统、对时系统、远动系统，满足内部通信与上级调度需求；

• 配套一体化电源系统，为二次设备及监控主机提供稳定供电，实现多区域并网系统的全面监控与自动化管理。

五、防逆流软件核心功能

（一）实时监测能力

可实时追踪防逆流监测点功率、光伏发电总功率、储能充放电功率及各并网单元并网点实时功率，为调控提供数据支撑。

（二）三级调控机制

1. 低功率柔性调节：设定下网功率阈值，当公共电网下网功率过低、存在逆流风险时，自动发送降功率指令，从源头规避逆向功率。

2. 逆功率刚性跳闸：设定上网功率阈值，当逆向供电功率触发阈值时，立即发送跳闸指令，切断并网单元，阻止持续倒送电。

3. 功率恢复合闸：跳闸后，若下网功率恢复至正常阈值且维持设定时间，自动发送合闸指令，恢复发电运行，提升系统利用率。

（三）灵活参数配置

支持自定义逆功率跳闸阈值与动作时间、低功率调节阈值与调节时间、功率恢复阈值与合闸时间，适配不同应用场景需求。

六、核心设备技术特性

（一）单机版AM5SE-IS装置

工作电源：AC/DC 110V或220V（允许±20%偏差）

• 额定参数：交流电压380V/220V或100V/57.74V，交流电流5A或1A，频率50Hz或60Hz

• 整机功耗≤15W，具备快速切除逆向供电的核心功能

（二）主从机版AM5SE-PV系列装置

• 工作电源：AC/DC 110V或220V

• 额定参数：交流电压380V或100V，交流电流5A或1A，频率50Hz或60Hz

• 整机功耗≤20W，核心特性包括：

a. 3路电流采集、3路电压采集，24路开关量采集与22路继电器输出

b. 多级低功率保护（最多8段）、逆功率保护及恢复保护

c. 支持TV/TA断线监测、相序判断与装置故障告警

d. 兼容ModBus-RTU、IEC60870-5-103等通讯规约，配备RS485与双以太网接口

e. 选配远程IO功能，适配不同组网需求

（三）配置逻辑差异

• AM5SE-PVM与AM5SE-PVS组合：单一监测点，1台主机最多带5台从机，每台从机对应1个跳闸点，支持8段低功率跳闸

• AM5SE-PVM与AM5SE-PVS2组合：多监测点多跳闸点，1台主机最多带5台从机，每台从机最多对应4台主机、跳4个跳闸点

• GOOSE通讯组合：按监测点配置主机，1台主机最多带10个跳闸点（单跳闸点距装置≤50米），组网接入无数量限制

七、典型场景配置方案