上海特斯拉工廠是一個位于上海市浦東新區的工廠，占地面積約為86萬平方米。上海特斯拉工廠主要以生產Model 3和Model Y為主，同時也包括動力電池和電機組裝車間以及一個研發。工廠采用了智能化的生產線和新的制造技術，是一個集智能化、自動化于一體的現代化工廠，為特斯拉在全球的發展提供了重要的支持。

本項目在原有的10/0.4kV系統上新增分布式光伏并網。配電系統原有高壓柜4臺、變壓器4臺、低壓柜31臺。本項目采用0.4kV并網，設計1#并網電和2#并網點，光伏并網接入位于原有低壓配電柜出線開關，供電系統圖及并網柜位置如圖1所示。

圖1 配電系統一次系統圖

項目需求

光伏發電屬于清潔能源，但其電能質量并不穩定，由于光伏發電的不確定性可能會導致輸出功率的隨機波動，進而導致電網頻率偏差、電壓暫升暫降、電壓短時中斷、電壓波動與閃變等電能質量問題。同時光伏發電使用交直流逆變器，在此環節會產生諧波問題，還伴隨直流分量流入供電系統。

這些電能質量問題可能會對工廠造成以下影響：

電壓波動和閃變：可能會導致電機設備運行不穩定，影響生產線的正常運行。

諧波污染：可能會干擾電子元件的正常工作，導致設備故障或損壞。

電壓暫降和短時中斷：導致設備停機或損壞，影響生產線的正常運行。

頻率偏差：可能會影響電機設備的正常運行，導致生產線的停滯或損壞。

通過在線電能質量監測裝置可以監測、分析、評估監測點的電能質量，包括電能質量實時監測、電能質量事件告警、錄波、數據統計、評估分析等功能,及時發現并解決電能質量問題，提高光伏發電的效率和穩定性，同時保障電力系統的安全與穩定運行。

在光伏項目中，孤島效應是一個常見問題。當電網側停電時，光伏側仍然處于正常發電狀態，并向電網側送電，形成了孤島效應。這給電網側的檢修人員帶來了很大的安全威脅。防孤島保護裝置可以及時切斷光伏系統與電網的連接，避免孤島效應的產生，從而保護檢修人員的安全。此外，防孤島保護裝置還可以在電網出現故障時，迅速切斷光伏系統與電網的連接，避免設備受到損壞，并在故障解除后自動恢復并網，確保了光伏項目的穩定運行。

本項目要求并網點具有低壓低于50%Un時0.1s閉鎖發電、檢有壓85%Un自動并網功能，同時實時監測并網點電壓諧波、直流分量、電壓偏差等電能質量。需要將1#并網點、2#并網點的電壓、電流、有功功率、無功功率以及防孤島保護相關數據和電能質量數據上傳至特斯拉220kV變電站，再通過站內原有調度數據網上傳至調度。

同時光伏發電站項目還應滿足以下相關規定。

根據《光伏發電站接入電力系統的技術規定》GB/T 19964-2012的相關要求，光伏電站并網點需要裝設滿足《電能質量檢測設備通用要求》GB/T 19862-2005標準要求的A類電能質量在線監測裝置，并且監測點需要放置在并網點。該裝置需要對光伏電站可能引起的諧波、電壓偏差、頻率偏差、電壓波動和閃變、三相不平衡度、注入電網直流分量進行在線監測，并且需要具備通訊接口，能夠遠傳電能質量數據。這些數據需要通過綜合業務數據網上傳至電能質量檢測主站。

根據《電能質量評估技術導則 三相電壓不平衡》DL_T 1375-2014的規定，接入公共連接點的每個用戶引該點負序電壓不平衡度允許值一般為1.3%，短時不超過2.6%。

根據《電能質量 供電電壓偏差》GBT12325-2008的規定，220 V單相供電電壓偏差為標稱電壓的+7%，-10%。

根據《光伏發電站接入電力系統的技術規定》GB/T 19964-2012的相關要求，光伏發電站應配置獨立的防孤島保護裝置，動作時間應不大于2s。防孤島保護還應與電網側線路保護相配合。

綜合本次項目要求及相關規定，本次分布式光伏并網項目在原有供電系統上進行改造，新增2個并網柜，需要在每個柜子中安裝一臺A類電能質量在線監測裝置APView500PV對并網點電能質量進行實時監測，同時還需要安裝一臺防孤島保護裝置AM5SE-IS，當發生孤島效應時可以及時切斷并網柜斷路器，避免事故的發生。具體配置方案如圖2及圖3所示。

圖2  1#并網柜配置方案

圖3  2#并網柜配置方案

各類設備主要實現的功能如下：

本項目各類設備均就地安裝于開關柜中，現場安裝圖片如下，目前裝置在現場運行正常。

圖4 裝置現場安裝圖片