畜牧業(yè)分布式光伏應(yīng)用：海南農(nóng)墾養(yǎng)殖場項(xiàng)目解析

安科瑞趙夢玲海南農(nóng)墾集團(tuán)其前身是與海南省農(nóng)墾總局實(shí)行政企合一的海南省農(nóng)墾總公司，屬中央直屬三大墾區(qū)之一。該集團(tuán)在海南有多個(gè)養(yǎng)殖場，本次工程涉及到紅華養(yǎng)豬場、紅華肉牛繁育場、白沙縣邦溪鎮(zhèn)和牛產(chǎn)業(yè)扶貧養(yǎng)殖場等多個(gè)項(xiàng)目，通過在廠房屋頂鋪設(shè)分布式光伏，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。紅華養(yǎng)豬場、紅華肉牛繁育場分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目均處于海南省臨高縣，實(shí)際裝機(jī)容量分別為5.5MW和1.39MW；白沙縣邦溪鎮(zhèn)和牛產(chǎn)業(yè)扶貧養(yǎng)殖場位于海南省白沙黎族自治縣，總建設(shè)規(guī)模為1.45MW。養(yǎng)殖場內(nèi)光伏組件安裝在廠房屋頂，經(jīng)逆變后接入箱變升壓至10kV，再接入廠區(qū)內(nèi)原有用戶10kV母線；本文主要針對紅華養(yǎng)豬場和紅華肉牛繁育場分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目介紹光伏電站的電氣二次配置方案。在項(xiàng)目推進(jìn)過程中，我們首先引入了AcrelCloud-1200光伏運(yùn)維云平臺(tái)，以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，提供了一個(gè)光伏電站信息管理解決方案。隨著項(xiàng)目的深入與細(xì)化需求的明確，我們進(jìn)一步配置了Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)作為現(xiàn)場級的監(jiān)控解決方案，該系統(tǒng)具有高度的集成化、智能化，專注于光伏電站內(nèi)各個(gè)分布式光伏組件及逆變器的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過與AcrelCloud-1200云平臺(tái)的無縫對接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程上傳與共享。在分布式光伏電站內(nèi)配置了繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏和就地部署的Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)。這種先構(gòu)建云端管理平臺(tái)，再細(xì)化現(xiàn)場監(jiān)控體系的策略，確保了光伏發(fā)電系統(tǒng)從頂層設(shè)計(jì)到具體實(shí)施的全鏈條優(yōu)化。云平臺(tái)為系統(tǒng)提供了全局視野和決策支持，而就地系統(tǒng)則作為強(qiáng)有力的執(zhí)行者，確保了現(xiàn)場數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集與及時(shí)反饋，兩者相輔相成，共同構(gòu)成了光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的堅(jiān)實(shí)基石。箱變內(nèi)主要電氣設(shè)備本項(xiàng)目箱變均配備干式三相雙繞組低損耗無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器，容量為2500kVA，電壓等級為10±5%/0.4kV，接線組別為“D，yn11”，交流頻率為50Hz，可以戶外使用，能效等級滿足國家規(guī)范要求。高壓側(cè)包含進(jìn)線柜、PT柜，計(jì)量柜，出線柜，高壓配電室要求門加裝電磁鎖，當(dāng)10kV側(cè)帶電時(shí)高壓室內(nèi)門不能打開；低壓側(cè)與逆變器連接。箱變內(nèi)采用專用溫濕度監(jiān)控器，能測量箱變內(nèi)部環(huán)境溫度，輸出環(huán)境溫度測控接點(diǎn)，以滿足變壓器溫度合理運(yùn)行故障報(bào)警跳閘要求及箱變內(nèi)部正常運(yùn)行要求。繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置1）并網(wǎng)線路繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置當(dāng)分布式光伏項(xiàng)目的并網(wǎng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，線路保護(hù)應(yīng)立即啟動(dòng)，判斷故障并觸發(fā)動(dòng)作，瞬時(shí)斷開與故障點(diǎn)相連的并網(wǎng)點(diǎn)斷路器，降低故障對電網(wǎng)的影響范圍，確保故障能夠被快速且可靠地切除，從而保護(hù)其他非故障部分的正常運(yùn)行。10kV母線作為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)配備故障解列裝置，裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)測母線頻率和電壓的功能，一旦檢測到異常（如頻率偏離正常范圍、電壓波動(dòng)過大等），將立即執(zhí)行緊急控制措施，自動(dòng)跳開斷路器（通常是連接光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)的專用開關(guān)），通過這樣的方式，可以有效防止故障或異常狀況的進(jìn)一步擴(kuò)大，保障電網(wǎng)和用戶設(shè)備的安全。2）防孤島檢測在分布式光伏項(xiàng)目中，為防止孤島現(xiàn)象對電網(wǎng)和人員安全造成威脅，需要配有完善的防孤島方案，需要逆變器的孤島檢測機(jī)制、防孤島保護(hù)裝置、低壓檢測裝置共同配合，一旦監(jiān)測到孤島狀態(tài)，能夠迅速并自動(dòng)地與電網(wǎng)斷開連接，此外，該方案還需嚴(yán)格遵守國家電網(wǎng)所制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，以確保其有效性和合規(guī)性。運(yùn)動(dòng)通訊設(shè)備光伏電站內(nèi)采用本地監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)具備自動(dòng)接收并執(zhí)行調(diào)度部門發(fā)送的有功功率及無功功率變化的控制指令的能力。同時(shí)站內(nèi)配置智能邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，接入省級配網(wǎng)自動(dòng)化主站，上傳臨高縣調(diào)，采集上傳的信息量應(yīng)滿足調(diào)度機(jī)構(gòu)的運(yùn)行需求，包括并網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)、并網(wǎng)點(diǎn)電壓、電流、有功功率、無功功率和發(fā)電量等，調(diào)控中.心應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)視運(yùn)行情況。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本項(xiàng)目致力于構(gòu)建一個(gè)智能的光伏電站管理體系，配置了一套分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-1000DP，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為分層、分布式，整體可分為三層：一層：站控層。在值班室設(shè)置操作員站，采用C/S架構(gòu)分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)，配置工控機(jī)和管理軟件，工控機(jī)主要完成對光伏電站的數(shù)據(jù)集抄和界面顯示功能；同時(shí)數(shù)據(jù)上傳光伏運(yùn)維云平臺(tái)，采用B/S架構(gòu)，支持多平臺(tái)、多終端網(wǎng)絡(luò)訪問，形成了全站監(jiān)控、管理中.心，并具備與遠(yuǎn)方控制中.心通信的接口。二層：通信層。通訊管理機(jī)以相對獨(dú)立的方式分散在逆變器區(qū)域或箱變中，將整理分析采集到的數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)或者4G上傳至光伏服務(wù)器和系統(tǒng)，確保在站控層網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，仍能獨(dú)立完成就地各電氣設(shè)備的監(jiān)測。三層：設(shè)備層。主要包括微機(jī)保護(hù)、防孤島保護(hù)、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、故障解列裝置、多功能儀表、逆變器、箱變測控等設(shè)備?？梢灾苯硬杉幚憩F(xiàn)場的原始數(shù)據(jù)，通過通信層傳送給站控層，同時(shí)接收站控層發(fā)來的控制操作命令，經(jīng)過有效性判斷、閉鎖檢測、同步檢測等，再對設(shè)備進(jìn)行操作控制。分布式光伏發(fā)電作為分布式能源之一，在我國實(shí)踐中通常包括戶用光伏、工商業(yè)分布式光伏，而在畜牧業(yè)中應(yīng)用分布式光伏發(fā)電，可以做到生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益“雙豐收”，同時(shí)也可以促進(jìn)碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為構(gòu)建綠色、智能、可持續(xù)的現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)