唐雪陽

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

近年來，光伏與儲能系統在工商業場景的規模化應用，為企業降本增效、踐行雙碳目標提供了重要支撐。然而，一個看似細微卻關乎系統安全與運營合規的關鍵問題愈發凸顯 —— 電流逆流。當光伏發電功率過剩或儲能系統放電量超出即時負載需求時，多余電能將反向注入公共電網，這一現象輕則觸發電網調度違規處罰，增加企業運營成本；重則導致電網電壓波動、設備過載損壞，甚至誘發短路、電弧等安全事故。基于此，本文將系統解析工商業光儲防逆流技術的核心原理、工程化實現方案，并深入闡釋其在保障電網穩定、規避企業風險、提升能源利用效率中的核心價值。

01防逆流：為什么非做不可？

防逆流的核心本質，是通過技術手段阻斷光儲系統中多余電能向公共電網的反向流動。當光伏發電量持續超出即時負載消耗，或儲能系統放電功率突破本地用電需求上，未被消耗的電能將形成逆流，進而引發四大核心風險，直接威脅系統安全、設備壽命與企業收益：

一、電網安全風險

逆流會打破電網電壓、頻率平衡：輕則導致局部電壓升高、干擾頻率調節；重則損壞變壓器、高壓開關，甚至引發區域性供電中斷。

二、設備壽命風險

光伏逆變器、儲能變流器（PCS）需在額定范圍運行，逆流導致的電網長期過壓，會迫使設備超負荷工作，增加故障概率、縮短壽命，推高企業維護更換成本。

三、經濟收益風險

政策罰款：部分地區達 0.5–2 元 /kWh，頻繁逆流年度罰款或超數十萬元；

計量誤差：干擾電能計量，引發電費結算偏差或糾紛；

資源浪費：為避逆流被迫棄光棄電，造成清潔能源與前期投資浪費。

四、法律合規風險

依《分布式光伏發電開發建設管理辦法》，大型工商業光伏項目需 100% 自發自用、強制裝防逆流裝置，未落實可能被責令整改、面臨處罰，影響后續項目審批。

02技術原理：如何實現“防逆流"？

防逆流系統的核心是實時監測-智能決策-動態調控的三級控制邏輯：

1.監測層

在市電進線處安裝防孤島/逆流一體化裝置（如AM5SE-IS），實時采集電壓、電流、功率方向等數據。

2.決策層

通過協調控制器（ACCU-100）或能量管理系統（Acrel-2000MG）分析：

（1）逆流功率大小

（2）儲能SOC狀態

（3）變流器運行狀態

03真實效益：防逆流帶來的價值

1.安全價值

某工業園區安裝防逆流系統后，配變過載隱患消除，電氣火災風險直降 70%。

2. 經濟價值

江蘇某工業廠房：未裝防逆流時，日均棄電損失 320 元，年損失達 8.96 萬元；采用柔性調節方案的企業：通過峰谷套利 + 棄電回收，設備平均回收期縮短至 4-6 年。

3. 管理價值

AcrelEMS3.0 等智慧能源平臺，可整合發電預測、負荷分析、碳交易數據，助力企業搭建 “源網荷儲一體化" 能源體系。

光伏防逆流位置

  如圖1所示，虛框為用戶電網，該用戶電網通過公共連接點C與電網相連。在用戶電網內部，有兩個分布式光伏發電系統，分別通過A點和B點與用戶電網相連，A點和B點均為并網點，但不是公共連接點。在D點有分布式光伏發電系統直接與公共電網相連，D點是并網點，也是公共連接點。因此分布式光伏的防逆流應當監視公共連接點（C或者D點）處的上網功率。

圖1 公共連接點和光伏并網點示意圖

國標要求

  根據《GB/T 50865-2013 光伏發電接入配電網設計規范》和《GB/T 29319-2012 光伏發電系統接入配電網技術規定》等國家標準中均明確提出防逆流要求：當光伏發電系統設計為不可逆并網方式，應配置逆向功率保護設備。當檢測到逆向電流超過額定輸出的5%時，光伏發電系統應在2s內自動降低出力或停止向電網線路送電。

2.方案組成

主要產品清單如下：

（1）ACCU-100微電網協調控制器

  通過監測市電總進線處防逆流信號，將市電取電信號上傳至ACCU-100微電網協調控制器。該控制器會對逆流數據展開精確的邏輯計算，進而據此對逆變器的輸出功率進行調整，最終實現無逆流運行。

  ACCU-100 與智慧能源管理云平臺緊密配合，構建高效系統架構。控制器精準調控分布式能源，并與云端平臺實時交互，響應云端策略配置，實現跨站點、跨區域海量數據接入與分析，為各站點提供精準管控與控制方案，遠程監控運維功能進一步提升管理效率。

（2）防逆流保護裝置

  為確保系統的可靠性，配置的防逆流保護裝置，在控制器出現故障或通訊中斷等異常情況下，能夠迅速切斷或者輪切并網柜斷路器，保障電網安全。防逆流保護裝置目前有2款，可以根據應用場景來選擇。

  1）并網點與逆流檢測點距離較近（建議200m以內）

可選用AM5SE-IS防逆流保護裝置，具有：逆功率跳閘、逆功率恢復合閘；低功率跳閘、低功率恢復合閘。

  2）并網點與逆流檢測點距離較遠（超過200m）

  可選用AM5SE-PV系列主從機防逆流保護裝置。具有：主從機方案四段低功率/低功率恢復合閘；主從機方案逆功率/逆功率恢復合閘；主機防孤島保護、從機防孤島保護。

3）智慧能源管理平臺

  借助 AcrelEMS 3.0智慧能源管理平臺，可對用戶微電網的光伏發電系統以及用電負荷展開實時監測。結合先進的光伏預測技術，該平臺能夠優化運行策略，實現源荷之間的有序互動。不僅可以靈活調節逆變器出力，有效避免逆流現象，還能充分滿足企業微電網在能效管理數字化、安全分析智能化等方面的需求，顯著提高微電網的運行效率和能源利用率。

3.方案接線

  （1）單進線單并網點防逆流保護裝置接線示意圖如圖2所示。

圖2 AM5SE-IS防逆流保護裝置接線示意圖

  （2）單進線多并網點，且防逆流點與并網點距離超過200米的防逆流保護裝置接線示意圖如圖3所示。

  若一路市電進線下帶多個并網點，主機選用AM5SE-PVM、從機選用AM5SE-PVS（*最多支持1主5從），如圖3所示。

圖3 AM5SE-PV主從機方案防逆流保護裝置接線示意圖（1）

  （3）多進線單/多并網點，且防逆流點與并網點距離超過200米的防逆流保護裝置接線示意圖如圖4所示。

  當市電進線為多路電源進線帶1或多個并網點，主機選用AM5SE-PVM、從機選用AM5SE-PVS2（1個主機*多支持5個從機、1個從機*多接受4個主機），如圖4所示。

圖4 AM5SE-PV主從機方案防逆流保護裝置接線示意圖（2）

4.方案組網

  通過在市電進線處安裝防逆流裝置（針對多進線多并網點的，可以采用主從機防逆流裝置），實時監測光伏上網情況，將監測信號上傳給協調控制器。通過對逆流數據的邏輯計算對逆變器的輸出功率進行調整，實現無逆流情況。

圖5 協調控制器與保護裝置組網接線示意圖

5.數據采集

  根據現場環境，對光伏防逆流所需設備進行數據采集。

1）市電連接點

  主要功能：監測市電實時交互功率。

  相關設備：關口表或防逆流保護裝置。

2）光伏并網柜

  主要功能：監測光伏設備的實時功率、通信狀態、運行狀態等。

  相關設備：光伏并網電表、斷路器狀態。

  設備關系：光伏節點下可能包含多個光伏單元。

3）光伏單元

  主要功能：執行光伏功率調控命令。

  相關設備：光伏逆變器、SmartLogger（華為數據采集器，可批量控制光伏逆變器）。

6.控制說明

（1）防逆流保護裝置保護部分

  根據現場實際情況對防逆流保護裝置進行參數的分段式整定，當柔性調節失效或者響應不及時發生時，防逆流保護裝置將進行跳閘保護，避免考核與罰款。在監測逆流消失后會重新合閘。

其中保護裝置的整定參考如下：

  1）《光伏發電接入配電網設計規范》GB/T 50865-2013，6.3.2 當光伏發電系統設計為不可逆并網方式時,應配置逆向功率保護設備。當檢測到逆向電流超過額定輸出的5%時，光伏發電系統應在2s內自動降低出力或停止向電網線路送電。

  2）《建筑光伏系統應用技術標準[附條文說明]》GB/T 51368-2019 8.9.3 建筑光伏系統并網自動化系統應符合下列規定：建筑光伏系統設計為不可逆并網方式時，應配置逆向功率保護設備。逆功率保護應具有當檢測到逆向電流超過額定輸出的5%時，建筑光伏系統應在2s內自動降低出力或停止向電網線路送電。

（2）柔性調節部分

  當進線側出現逆功率時，在滿足允許逆流存在的最長時間內，ACCU-100控制器通過監測防逆流裝置的運行數據，逐步調整光伏逆變器的出力，然后根據防逆流裝置反饋的逆流數據檢測當前進線側的逆流情況，來判斷是否繼續進行逆變器的出力調節，直至檢測到逆流消失；在其他情況下，比如負荷突然消失，也可采用通過防逆流裝置直接跳閘斷開并網柜總開關的方式。負荷增大后，再重新合上并網柜開關或者調整逆變器的逆變功率，大程度上提高光伏發電的利用率。

光伏儲能防孤島保護裝置

光伏儲能防孤島保護裝置