關鍵(jiàn)詞(cí)：分(fēn)布式光伏(fú)；養殖(zhí)場；電氣(qì)二(èr)次配置

1.                      概述

海南農墾集團(tuán)其前身是與(yǔ)海南(nán)省(shěng)農(nóng)墾總(zǒng)局實(shí)行政(zhèng)企(qǐ)合一的(dí)海(hǎi)南省農墾(kěn)總公司，屬中央直屬三大(dà)墾(kěn)區之一。該集團在海南有(yǒu)多個(gè)養(yǎng)殖場(cháng)，本(běn)次工程涉及到(dào)紅華(huá)養豬場(cháng)，紅華肉(ròu)牛(niú)繁育(yù)場，白沙縣邦溪鎮和牛(niú)產(chǎn)業(yè)扶貧養殖(zhí)場(cháng)等(děng)多(duō)個項目，通過在(zài)廠房屋頂鋪設分布式光伏，實現(xiàn)光伏發(fā)電(diàn)自(zì)發自用(yòng)，餘電上網。

紅華(huá)養豬場，紅華(huá)肉牛繁育(yù)場分布式光(guāng)伏(fú)發電項目均處(chǔ)於(yú)海南省臨高(gāo)縣(xiàn)，實際(jì)裝(zhuāng)機(jī)容(róng)量(liáng)分別為5.5MW和1.39MW；白沙(shā)縣邦(bāng)溪鎮(zhèn)和(hé)牛產業扶(fú)貧(pín)養殖(zhí)場位於海南(nán)省(shěng)白沙(shā)黎族自治縣，總建設(shè)規(guī)模為1.45MW。養(yǎng)殖場內(nèi)光伏組件(jiàn)安裝在廠房屋(wū)頂(dǐng)，經逆(nì)變(biàn)後(hòu)接(jiē)入(rù)箱變升(shēng)壓至10kV，再(zài)接入廠(chǎng)區(qū)內(nèi)原(yuán)有(yǒu)用(yòng)戶10kV母綫；

本(běn)文主(zhǔ)要(yào)針對紅華養豬場(cháng)和紅華肉(ròu)牛繁(fán)育場(cháng)分(fēn)布式(shì)光伏發電(diàn)項(xiàng)目介紹光伏電(diàn)站(zhàn)的(dí)電氣二(èr)次配(pèi)置方(fāng)案(àn)。在項(xiàng)目(mù)推進過程中，我(wǒ)們(mén)首先(xiān)引入(rù)了AcrelCloud-1200光伏(fú)運維雲(yún)平(píng)台(tái)，以其*的數(shù)據處(chǔ)理(lǐ)能力和(hé)遠程(chéng)監控(kòng)功(gōng)能，提(tí)供了(liǎo)一(yī)個光(guāng)伏電(diàn)站信息(xī)管(guǎn)理解決方案。隨著項目(mù)的深入與細(xì)化需求(qiú)的明確，我們進一步(bù)配置(zhì)了Acrel-1000DP分布式光伏監控(kòng)係統作為現場級(jí)的(dí)監控解(jiě)決方案，該係(xì)統(tǒng)具有高(gāo)度的集(jí)成化，智能化，專注(zhù)於(yú)光伏(fú)電站內各(gè)個分布式(shì)光伏組件(jiàn)及逆變(biàn)器(qì)的實時(shí)監控，並通過與(yǔ)AcrelCloud-1200雲(yún)平台的無縫對(duì)接(jiē)，實(shí)現數據的(dí)遠程上傳(chuán)與共享。

2.                      分(fēn)布(bù)式光(guāng)伏(fú)設(shè)計

紅華(huá)養豬場(cháng)在(zài)養(yǎng)殖棚(péng)屋麵建(jiàn)設分布(bù)式光伏電(diàn)站，組(zǔ)件(jiàn)采(cǎi)用平(píng)鋪(pū)設計，共(gòng)使用(yòng)單晶(jīng)矽單麵(miàn)單玻545Wp組件10108片(piàn)，每(měi)28片組件為一串，采(cǎi)用(yòng)16台250kW逆(nì)變器，根據屋(wū)頂情(qíng)況布(bù)置太(tài)陽能(néng)電池(chí)板(bǎn)，所(suǒ)發直流電(diàn)由逆(nì)變器逆變成交流800V，接(jiē)入箱變(biàn)升壓至(zhì)10kV並入電(diàn)網，並(bìng)網(wǎng)形式為(wéi)自(zì)發自用，餘(yú)電上網(wǎng)。

圖2.1 紅華養豬場光伏(fú)接(jiē)入係統(tǒng)示(shì)意(yì)圖

圖2.2 紅華養豬(zhū)場光(guāng)伏組(zǔ)件布置圖

紅(hóng)華(huá)肉(ròu)牛(niú)繁(fán)育場(cháng)區采(cǎi)用550W單晶矽組(zǔ)件，安(ān)裝(zhuāng)50kW組(zǔ)串逆變器1台,70kW組(zǔ)串逆變(biàn)器13台(tái)，100kW組串(chuàn)逆(nì)變器3台(tái)，110kW組串(chuàn)逆(nì)變器(qì)1台,整(zhěng)體(tǐ)光伏發電(diàn)量1.39MW。項目不設(shè)置匯流(liú)箱(xiāng)，所有逆變器出(chū)綫回路(lù)均接入(rù)升(shēng)壓變，設置(zhì)1座10kV箱式變壓器1600kVA，采(cǎi)用10kV電壓(yā)等級(jí)並(bìng)網。

圖2.3 紅(hóng)華(huá)肉(ròu)牛(niú)繁育場(cháng)光伏(fú)接入係統(tǒng)示意(yì)圖(tú)

圖2.4 紅華肉牛繁育(yù)場光(guāng)伏組(zǔ)件(jiàn)布置(zhì)圖

3.                      技術方案

以紅華養豬場(cháng)分(fēn)布(bù)式光(guāng)伏項(xiàng)目(mù)為(wéi)例（以下(xià)簡(jiǎn)稱“本(běn)項目"），本項目(mù)利用屋(wū)頂(dǐng)建(jiàn)設(shè)光伏(fú)發(fā)電係(xì)統(tǒng)，所(suǒ)發電量采(cǎi)用就(jiù)地消納，自發自(zì)用(yòng)，餘電上網的(dí)模(mó)式，光伏發電經逆變器，箱變升壓至10kV，並(bìng)網接(jiē)入(rù)10kV電網(wǎng)原(yuán)有綫路(lù)。

為(wéi)了確保光伏發(fā)電係統(tǒng)能(néng)夠穩定(dìng)且(qiě)安全地運行(háng)，並順利實現與電網(wǎng)的(dí)無縫並網(wǎng)，我(wǒ)們在前期精心規劃(huá)並(bìng)部署(shǔ)了(liǎo)一(yī)套關鍵解(jiě)決方案(àn)，配(pèi)置了AcrelCloud-1200光(guāng)伏運(yùn)維雲(yún)平台(tái)，平(píng)台(tái)不(bù)僅承擔了光(guāng)伏(fú)電(diàn)站信息的綜合(hé)管(guǎn)理與監控重任(rèn)，還為之(zhī)後多個(gè)養殖場(cháng)分布(bù)式(shì)光(guāng)伏係(xì)統(tǒng)的集(jí)中接入提供(gōng)了便(biàn)利(lì)。在分(fēn)布式(shì)光(guāng)伏電站內配(pèi)置了(liǎo)繼電保護及(jí)安(ān)全自(zì)動裝(zhuāng)置，遠動通(tōng)訊(xùn)屏(píng)和就地(dì)部署的(dí)Acrel-1000DP分布式光(guāng)伏(fú)監(jiān)控係(xì)統。

這(zhè)種先(xiān)構建(jiàn)雲(yún)端管(guǎn)理(lǐ)平(píng)台(tái)，再(zài)細(xì)化現場(cháng)監控(kòng)體(tǐ)係(xì)的(dí)策(cè)略，確保(bǎo)了(liǎo)光(guāng)伏(fú)發電係統(tǒng)從(cóng)頂層設計到(dào)具(jù)體實(shí)施(shī)的全(quán)鏈(liàn)條優化(huà)。雲(yún)平台為係統提供(gōng)了全局視野和決(jué)策支(zhī)持，而就地係(xì)統則作(zuò)為強有(yǒu)力(lì)的執行者，確(què)保(bǎo)了現場數(shù)據的(dí)準(zhǔn)確(què)采(cǎi)集(jí)與(yǔ)及時(shí)反饋，兩者相(xiāng)輔(fǔ)相成(chéng)，共(gòng)同構成(chéng)了(liǎo)光(guāng)伏(fú)發電係統(tǒng)穩(wěn)定，安全(quán)運(yùn)行的(dí)堅實基石。

3.1.                      箱變內主要電氣(qì)設備

本項目箱變(biàn)均(jūn)配(pèi)備幹(gān)式(shì)三(sān)相雙繞(rào)組(zǔ)低損耗無(wú)勵(lì)磁調(tiáo)壓(yā)變壓器，容(róng)量為(wéi)2500kVA，電(diàn)壓(yā)等級(jí)為10±5%/0.4kV，接綫(xiàn)組別為(wéi)“D，yn11"，交流(liú)頻率為(wéi)50Hz，可以戶外(wài)使用(yòng)，能效(xiào)等(děng)級滿足(zú)國(guó)家(jiā)規(guī)範要(yào)求(qiú)。

高(gāo)壓側包含進綫(xiàn)櫃，PT櫃，計量櫃，出(chū)綫櫃(guì)，高壓配電室要(yào)求門加裝電磁鎖(suǒ)，當(dāng)10kV側(cè)帶電(diàn)時(shí)高壓室內門不能打開(kāi)；低壓(yā)側(cè)與逆(nì)變(biàn)器(qì)連接。箱變(biàn)內采用專用(yòng)溫(wēn)濕度(dù)監(jiān)控(kòng)器，能測量箱變內部環境溫(wēn)度，輸(shū)出環(huán)境(jìng)溫度(dù)測控接點(diǎn)，以(yǐ)滿(mǎn)足變壓(yā)器(qì)溫度合(hé)理運行故障報警(jǐng)跳閘(zhá)要(yào)求及箱變內(nèi)部正常運行(háng)要求。

3.2.                      繼電保護及(jí)安(ān)全自(zì)動裝置(zhì)

1）並(bìng)網(wǎng)綫路繼(jì)電(diàn)保護及安全自(zì)動(dòng)裝(zhuāng)置

當(dāng)分布(bù)式光伏(fú)項(xiàng)目的並網(wǎng)綫(xiàn)路(lù)發(fā)生(shēng)短路(lù)故障時，綫(xiàn)路(lù)保護(hù)應立即啟動，判斷故(gù)障並觸發(fā)動(dòng)作，瞬(shùn)時斷開與故(gù)障點(diǎn)相(xiāng)連(lián)的並(bìng)網(wǎng)點斷路器(qì)，降(jiàng)低故障(zhàng)對(duì)電(diàn)網的(dí)影響範(fàn)圍(wéi)，確(què)保故障(zhàng)能夠被快(kuài)速(sù)且可(kě)靠地切除(chú)，從(cóng)而保護(hù)其(qí)他(tā)非(fēi)故(gù)障部分的正(zhèng)常運行(háng)。

10kV母(mǔ)綫作為(wéi)關鍵節點，應當(dāng)配(pèi)備(bèi)故障解列裝(zhuāng)置，裝置可(kě)以實時(shí)監測(cè)母(mǔ)綫頻率和電壓的(dí)功能，一(yī)旦檢測(cè)到異常（如頻率偏離正(zhèng)常(cháng)範(fàn)圍(wéi)，電壓波動過大(dà)等），將立即執(zhí)行緊急(jí)控製措施，自動(dòng)跳開斷路(lù)器(qì)（通常(cháng)是(shì)連接(jiē)光(guāng)伏係統與電(diàn)網(wǎng)的(dí)專用(yòng)開關），通(tōng)過這樣的方(fāng)式(shì)，可以有(yǒu)效防止故(gù)障或異(yì)常狀(zhuàng)況(kuàng)的(dí)進一步(bù)擴(kuò)大，保障(zhàng)電網和(hé)用戶設備的(dí)安(ān)全。

2）防孤島檢(jiǎn)測

在分(fēn)布(bù)式(shì)光(guāng)伏項目(mù)中，為(wéi)防(fáng)止(zhǐ)孤(gū)島現(xiàn)象(xiàng)對(duì)電網和人(rén)員安全(quán)造(zào)成威(wēi)脅，需要配(pèi)有*的(dí)防(fáng)孤島方(fāng)案(àn)，需要逆變(biàn)器(qì)的孤(gū)島檢(jiǎn)測(cè)機(jī)製(zhì)，防孤(gū)島保護(hù)裝置，低(dī)壓(yā)檢測裝(zhuāng)置共同配合，一(yī)旦監測(cè)到(dào)孤島狀態，能夠(gòu)迅速(sù)並自動(dòng)地與(yǔ)電網(wǎng)斷(duàn)開連接(jiē)，此外(wài)，該方案還(huán)需(xū)嚴格(gé)遵守國家電網(wǎng)所製定(dìng)的(dí)相(xiāng)關(guān)標準(zhǔn)和規定(dìng)，以確保其有(yǒu)效性(xìng)和(hé)合(hé)規(guī)性。

3.3.                      運(yùn)動(dòng)通訊設備(bèi)

光伏(fú)電(diàn)站內采用本地監控(kòng)係統，應具備自動接(jiē)收(shōu)並執(zhí)行調度部門發(fā)送的(dí)有(yǒu)功功率及無功功率(shuài)變(biàn)化的(dí)控製(zhì)指令的(dí)能力。同時(shí)站內配置智(zhì)能(néng)邊緣(yuán)計算網關，接入(rù)省(shěng)級配網自動化(huà)主站，上傳臨(lín)高縣(xiàn)調，采集上傳(chuán)的(dí)信(xìn)息(xī)量應滿足(zú)調度機構(gòu)的運行需求(qiú)，包(bāo)括並網設(shè)備狀態，並(bìng)網點電壓，電流(liú)，有功功(gōng)率，無(wú)功(gōng)功率(shuài)和(hé)發電(diàn)量等(děng)，調控(kòng)中心(xīn)應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)視運(yùn)行情(qíng)況(kuàng)。

4.                      係統結構

本項目致(zhì)力(lì)於(yú)構建(jiàn)一(yī)個智能的光伏(fú)電(diàn)站管理(lǐ)體係(xì)，配(pèi)置(zhì)了(liǎo)一套分(fēn)布(bù)式光伏監(jiān)控(kòng)係統Acrel-1000DP，係統網絡結構(gòu)為(wéi)分層，分布式，整體可分為三(sān)層：

第一(yī)層(céng)：站控層(céng)。在值班室(shì)設(shè)置操作員(yuán)站(zhàn)，采(cǎi)用C/S架構分布(bù)式(shì)光伏(fú)監控(kòng)係統，配(pèi)置工控機(jī)和管(guǎn)理軟件(jiàn)，工控(kòng)機主(zhǔ)要(yào)完(wán)成對光伏(fú)電站的(dí)數(shù)據(jù)集(jí)抄(chāo)和(hé)界(jiè)麵顯示功能；同時(shí)數(shù)據(jù)上傳光伏運維(wéi)雲(yún)平(píng)台(tái)，采(cǎi)用B/S架構(gòu)，支(zhī)持(chí)多(duō)平台(tái)，多終端(duān)網絡訪(fǎng)問(wèn)，形(xíng)成了(liǎo)全站監(jiān)控，管(guǎn)理(lǐ)中心(xīn)，並(bìng)具(jù)備(bèi)與遠(yuǎn)方控製中心通信(xìn)的接(jiē)口(kǒu)。

第(dì)二層：通信(xìn)層。通訊管理機以(yǐ)相(xiāng)對(duì)獨立的方(fāng)式(shì)分(fēn)散(sàn)在逆(nì)變器區域或(huò)箱變(biàn)中，將整理分(fēn)析(xī)采(cǎi)集(jí)到(dào)的數(shù)據，並通過(guò)網(wǎng)絡或者4G上傳(chuán)至(zhì)光(guāng)伏服(fú)務器和係統，確(què)保在(zài)站(zhàn)控(kòng)層(céng)網(wǎng)絡失效的情況下，仍能獨立(lì)完成(chéng)就(jiù)地各電氣設備的監(jiān)測(cè)。

第(dì)三層(céng)：設(shè)備(bèi)層。主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括微機(jī)保(bǎo)護(hù)，防(fáng)孤(gū)島保(bǎo)護，電能(néng)質(zhì)量在綫(xiàn)監(jiān)測裝置，故(gù)障解列裝(zhuāng)置(zhì)，多(duō)功(gōng)能儀表，逆(nì)變(biàn)器，箱(xiāng)變(biàn)測控等(děng)設備(bèi)。可(kě)以直接(jiē)采集(jí)處理現場的(dí)原(yuán)始數(shù)據(jù)，通過(guò)通信層傳(chuán)送給(gěi)站(zhàn)控層(céng)，同(tóng)時(shí)接收站控(kòng)層(céng)發來(lái)的控(kòng)製操作命令(líng)，經過(guò)有效(xiào)性判斷(duàn)，閉(bì)鎖檢(jiǎn)測(cè)，同(tóng)步檢測(cè)等，再對(duì)設(shè)備進(jìn)行(háng)操(cāo)作(zuò)控(kòng)製。

圖4.1係統網(wǎng)絡示(shì)意圖(tú)

項目配(pèi)置設(shè)備清(qīng)單(dān)如下表(biǎo)所示：

表4.1 方案設備(bèi)列表

5.                      係統(tǒng)功能(néng)

5.1.                      綜(zōng)合看板

在分(fēn)布式光(guāng)伏(fú)電站(zhàn)的管理(lǐ)與運營中(zhōng)，需要(yào)一個(gè)直(zhí)觀(guān)的(dí)綜合看板，該看(kàn)板集成(chéng)了發(fā)電功率(shuài)監(jiān)測，裝(zhuāng)機容量記錄，發(fā)電量統(tǒng)計以(yǐ)及光伏收益(yì)計算等核心(xīn)功能(néng)，同(tóng)時特(tè)別突出了對(duì)環(huán)保貢(gòng)獻(xiàn)的(dí)量化(huà)評估(gū)，包括(kuò)計算二氧化碳減排量(liáng)和節約(yuē)的(dí)噸標煤量。

圖5.1 綜合看(kàn)板界麵

5.2.                      分布式(shì)光伏電站運維(wéi)管理(lǐ)

分布(bù)式(shì)光伏(fú)運維(wéi)平台(tái)的(dí)報警處理(lǐ)分事(shì)故(gù)報警和預告(gào)報警(jǐng)。前者(zhě)包(bāo)括(kuò)非操作引(yǐn)起的(dí)斷(duàn)路(lù)器跳(tiào)閘(zhá)和保(bǎo)護裝(zhuāng)置動作(zuò)信(xìn)號(hào)，後(hòu)者包括(kuò)一(yī)般設備變位，狀態(tài)異常(cháng)信息(xī)，模擬量越限/復(fù)限，計(jì)算(suàn)機(jī)站控(kòng)係統(tǒng)的(dí)各(gè)個部件，就地單元的(dí)狀態異常等，針(zhēn)對(duì)不同等級的報警，處(chǔ)理方式有所區別，預告報(bào)警會有選(xuǎn)擇地向(xiàng)遠方發(fā)送。

平(píng)台(tái)提(tí)供(gōng)設備(bèi)管理(lǐ)模塊，允許(xǔ)運維(wéi)人(rén)員(yuán)對(duì)設(shè)備進行遠(yuǎn)程(chéng)配置(zhì)，參數(shù)調整，軟件(jiàn)升級等操作(zuò)，這些(xiē)功能(néng)可(kě)以(yǐ)大幅(fú)提(tí)高運(yùn)維效率(shuài)，降低現場操作(zuò)成本。平(píng)台靈活的配置(zhì)選項(xiàng)，允許用戶根(gēn)據自己(jǐ)的需求(qiú)對(duì)平(píng)台進(jìn)行(háng)定製和擴(kuò)展。

圖(tú)5.2 設(shè)備(bèi)管(guǎn)理界麵

5.3.                      光伏(fú)發電效(xiào)率(shuài)監測

平(píng)台集成(chéng)了多項(xiàng)關鍵(jiàn)功能，來(lái)保(bǎo)障(zhàng)和(hé)提升(shēng)電站(zhàn)的(dí)運營效(xiào)能與經(jīng)濟效(xiào)益。基(jī)於其(qí)*的數據分析(xī)與統(tǒng)計能(néng)力，可以(yǐ)計(jì)算電站的(dí)年(nián)利用小(xiǎo)時數，能(néng)夠客(kè)觀(guān)評估電站的發電(diàn)效率和(hé)使用效率(shuài)，為(wéi)運維(wéi)團隊提供改(gǎi)進(jìn)方(fāng)向(xiàng)。同(tóng)時，電(diàn)站(zhàn)收益統(tǒng)計功能(néng)則根據(jù)發電數據和電(diàn)價政策等因(yīn)素，自動計算出電(diàn)站的年(nián)度(dù)，季度或(huò)月度(dù)收(shōu)益(yì)情(qíng)況(kuàng)，為投資者和管理層提供(gōng)直觀，準確的(dí)財(cái)務(wù)數(shù)據支持，助力(lì)決策製定與(yǔ)優化。

逆變器負(fù)責(zé)將光伏電(diàn)池產(chǎn)生的直(zhí)流電(diàn)轉(zhuǎn)換為交流電(diàn)並送入電(diàn)網(wǎng)，其工(gōng)作(zuò)狀(zhuàng)態直(zhí)接影響(xiǎng)到電站的(dí)發(fā)電(diàn)效(xiào)率(shuài)和穩(wěn)定性(xìng)。所以平台提供逆(nì)變(biàn)器狀態查(chá)詢功能，通過(guò)實時(shí)查詢(xún)逆(nì)變器(qì)的(dí)工作(zuò)狀態(tài)，轉換效(xiào)率及(jí)故(gù)障信息，運(yùn)維團隊可以及(jí)時(shí)發(fā)現(xiàn)並(bìng)解決(jué)逆變器的(dí)問(wèn)題，確(què)保電站的(dí)發電(diàn)效率(shuài)和穩定(dìng)性(xìng)得(dé)到保障(zhàng)。

圖5.3 發(fā)電(diàn)站監(jiān)測界麵(miàn)

6.                      結(jié)語(yǔ)

分布(bù)式(shì)光伏發(fā)電(diàn)作為(wéi)分(fēn)布式能(néng)源之(zhī)一(yī)，在我(wǒ)國實踐中通(tōng)常(cháng)包(bāo)括戶(hù)用(yòng)光伏(fú)，工(gōng)商(shāng)業分布式(shì)光伏(fú)，而在(zài)畜牧業(yè)中應(yīng)用分布式(shì)光伏發電，可(kě)以(yǐ)做(zuò)到生(shēng)態(tài)效益和(hé)經濟效益(yì)“雙豐收"，同時(shí)也(yě)可以促(cù)進碳減排目標的(dí)實現(xiàn)，為構(gòu)建(jiàn)綠色，智能，可(kě)持(chí)續的現(xiàn)代(dài)養殖業(yè)提供了(liǎo)強(qiáng)有力的(dí)支(zhī)持(chí)。本文(wén)介紹了畜(xù)牧業(yè)中分布式光(guāng)伏監控(kòng)係(xì)統與(yǔ)光(guāng)伏運(yùn)維平(píng)台相(xiāng)結(jié)合(hé)的方(fāng)案，通過集成數(shù)據采集(jí)，數據傳(chuán)輸(shū)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)處(chǔ)理(lǐ)分析(xī)以(yǐ)及遠(yuǎn)程(chéng)監控(kòng)，設(shè)備(bèi)管(guǎn)理(lǐ)等(děng)功能，顯著(zhù)提高了(liǎo)光伏發電係(xì)統(tǒng)的運行效(xiào)率(shuài)和可靠性(xìng)，降(jiàng)低(dī)了(liǎo)運(yùn)維(wéi)成本。

參考文獻

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