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    近年來(lái)，煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源的肆意開(kāi)發(fā)利用而導(dǎo)致瀕臨告急，環(huán)境污染問(wèn)題的防治也日益提上了日程，在全球范圍內(nèi)得到了空前重視。太陽(yáng)能是取之不盡，用之不竭的最具潛力的可再生能源。在大力倡導(dǎo)節(jié)能減排，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的號(hào)召下，人們對(duì)這種清潔的可再生能源的利用已達(dá)成共識(shí)。發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)、積極開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能，已成為各國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。

    光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是通過(guò)把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，不經(jīng)過(guò)蓄電池儲(chǔ)能，直接通過(guò)并網(wǎng)逆變器，把電能送上電網(wǎng)，利用光生伏打效應(yīng)原理制成的。簡(jiǎn)言之，就是將太陽(yáng)輻射能量直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)。

昆明石林太陽(yáng)能并網(wǎng)光伏實(shí)驗(yàn)示范區(qū)現(xiàn)場(chǎng)圖

    華能石林光伏發(fā)電有限公司由華能瀾滄江水電有限公司與云南天達(dá)光伏科技股份有限公司組建，負(fù)責(zé)對(duì)昆明石林100MWp太陽(yáng)能并網(wǎng)光伏實(shí)驗(yàn)示范電站的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理。電站位于昆明市石林自治縣石林鎮(zhèn)的老挖村，緊鄰九石阿旅游專用公路。華能石林并網(wǎng)光伏電站建設(shè)規(guī)模100MWp。一期工程規(guī)模為10 MWp，主要建設(shè)太陽(yáng)能電池方陣、升壓站、綜合辦公樓。后期建設(shè)90 MWp，將于今年全部建成，發(fā)電量將達(dá)1.88億千瓦時(shí)，相當(dāng)于年減排二氧化碳17.54萬(wàn)噸，建成后將成為亞洲最大的太陽(yáng)能并網(wǎng)光伏電站，此項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)施將為我國(guó)大型并網(wǎng)光伏發(fā)電工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行以及光伏設(shè)備產(chǎn)業(yè)、光伏科研提供一個(gè)大型的、全面的科研平臺(tái)，起到較好的示范作用。

    本工程裝機(jī)規(guī)模90MW，光伏電站共90個(gè)1MWp 光伏發(fā)電單元，每個(gè)發(fā)電單元設(shè)置一臺(tái)1000kVA 的35kV 雙分裂繞組箱式變，15臺(tái)35kV 雙繞組箱式變?cè)诟邏簜?cè)并聯(lián)為1回電源出線，共有6回集電線路匯入35/110KV升壓站，經(jīng)35KV 升壓至110KV以一回110kV線路接入石林電廠。

    昆明石林光伏并網(wǎng)發(fā)電站主要有光伏陣列、光伏匯流箱、集裝箱式逆變器、箱式變和升壓系統(tǒng)五大部分組成。光伏陣列、光伏匯流箱及集裝箱式逆變器為光伏發(fā)電單元。太陽(yáng)能通過(guò)光伏陣列轉(zhuǎn)換成直流電，經(jīng)三相并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，升壓后接入電網(wǎng)。光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)太陽(yáng)能光伏電站里的光伏陣列、匯流箱、逆變器、交直流配電柜等控制系統(tǒng)及其他設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。監(jiān)控單元能檢測(cè)各光伏組串的直流電流、匯流母線的直流電壓等參數(shù)，并采集電涌保護(hù)器狀態(tài)，環(huán)境溫度等信息，通過(guò)RS485通訊接口送至上層監(jiān)控系統(tǒng)。直流配電柜將進(jìn)線電流、電壓、電涌保護(hù)器狀態(tài)等信號(hào)通過(guò)RS-485信號(hào)上傳至上層監(jiān)控系統(tǒng)。并網(wǎng)逆變器自帶監(jiān)控模塊具有遙測(cè)、遙控、遙信功能，實(shí)時(shí)采集逆變器運(yùn)行狀態(tài)及工作參數(shù)，也采用MODBUS協(xié)議上傳至上層監(jiān)控系統(tǒng)。（見(jiàn)下圖）

  昆明石林太陽(yáng)能并網(wǎng)光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)圖

    昆明石林地區(qū)地處北緯亞熱帶，夏季屬多發(fā)雷雨天氣。石林光伏電站建在偏僻空曠的邊遠(yuǎn)山區(qū)，光伏陣列組件都安裝于地面，占地面積大，且光伏陣列邊框、支架等材質(zhì)均為導(dǎo)電良好的金屬材質(zhì)，在雷雨天氣多發(fā)的地區(qū)容易遭受直擊雷的破壞。針對(duì)這一現(xiàn)象，魏德米勒公司在匯流箱輸出母線的正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間配置了VPU II級(jí)光伏直流電涌保護(hù)器，專門用于光伏直流側(cè)保護(hù)。

    光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器、升壓器、控制器及監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備的耐壓水平往往都很低，雖然大都在室內(nèi)，然而雷電在光伏陣列上產(chǎn)生的雷電感應(yīng)會(huì)沿著電纜線路或金屬管道侵入，產(chǎn)生浪涌過(guò)電壓，危及人身安全或損壞設(shè)備。因此，魏德米勒公司在箱式變低壓側(cè)配置了VPU II級(jí)和I級(jí)電涌保護(hù)器，可以有效的抑制由雷電引起的感應(yīng)過(guò)電壓。在有外部防雷保護(hù)的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)中，由于外部防雷裝置將雷電引入大地，從而導(dǎo)致地網(wǎng)上產(chǎn)生高電壓，高電壓通過(guò)設(shè)備的接地線進(jìn)入設(shè)備，損壞控制器、逆變器或者是交、直流負(fù)載等設(shè)備，甚至導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由此可見(jiàn)，防雷措施是保證系統(tǒng)安全運(yùn)行和有效降低經(jīng)濟(jì)損失的重要保證。

    魏德米勒提供的解決方案是保護(hù)通信線路、設(shè)備及人身安全的重要技術(shù)手段，是確保通信線路、設(shè)備運(yùn)行必不可缺少的技術(shù)環(huán)節(jié)，是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)行管理工作的重要組成部分。魏德米勒的電涌保護(hù)器符合所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并能確保可靠的電涌防護(hù)符合目前的國(guó)際國(guó)內(nèi)雷電防護(hù)規(guī)范，最大程度的遏制了這種巨大經(jīng)濟(jì)損失的發(fā)生。

    魏德米勒的VPU II 級(jí)光伏專用電涌保護(hù)器產(chǎn)品符合EN 50539-11:2012標(biāo)準(zhǔn)，工作電壓1000VDC,安裝在匯流箱輸出母線的正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間，與直流熔斷器和斷路器等，可設(shè)置工作狀態(tài)指示燈，雷電計(jì)數(shù)，通過(guò)RS485串口及時(shí)掌握光伏電池的工作情況。

    魏德米勒VPU I級(jí)和II級(jí)電涌保護(hù)器品符合IEC 61643-11：2012 標(biāo)準(zhǔn)，安裝于箱式變低壓側(cè)，可以有效的抑制由雷電引起的感應(yīng)過(guò)電壓，保護(hù)設(shè)備免受雷電和工業(yè)電涌的影響。

    不僅如此，魏德米勒在光伏發(fā)電行業(yè)還能為客戶提供整套光伏匯流箱，結(jié)合自己在接線端子方面的強(qiáng)項(xiàng)，根據(jù)客戶的不同需求，開(kāi)發(fā)了多種標(biāo)準(zhǔn)配置的光伏匯流箱，不僅解決了最佳的連接方式，同時(shí)也具有電涌保護(hù)和電壓、電流監(jiān)控的作用。對(duì)于一些特殊的需求，魏德米勒也能為客戶提供定制產(chǎn)品，提供真正適用于未來(lái)的解決方案。

    魏德米勒全新的VPU系列電涌保護(hù)器有近200多個(gè)不同的產(chǎn)品，采用了壓敏電阻和氣體放電管組合設(shè)計(jì)，能夠安裝于不同的防雷分區(qū)和滿足不同的雷電防護(hù)等級(jí)。能為建筑及設(shè)施提供完整的解決方案，包括I級(jí)、II級(jí)以及III級(jí)電涌保護(hù)器，適用于不同國(guó)家和地區(qū)的供電網(wǎng)絡(luò)，包括TN-C、TN-S、TN-C-S、TT和IT。使用魏德米勒VPU系列電涌保護(hù)器，可以幫助客戶省卻由于不確定因素而造成的昂貴、耗時(shí)的重新設(shè)計(jì)以及重復(fù)規(guī)劃。

    魏德米勒全新的VPU系列電涌保護(hù)器還有各種實(shí)用的特性，能幫助簡(jiǎn)化安裝維修工作。根據(jù)IEC 62305標(biāo)準(zhǔn)，電涌保護(hù)器的接線需遵循50cm法則。魏德米勒VPU系列電涌保護(hù)器180°底座旋轉(zhuǎn)功能便于布線，使得安裝在電氣柜中的電涌保護(hù)器實(shí)現(xiàn)最短距離的接線要求。并且180°底座旋轉(zhuǎn)也確保了電氣柜內(nèi)的美觀性。PE導(dǎo)線可以向上或向下進(jìn)行接線，因此可以靈活地將電涌保護(hù)器安裝于柜內(nèi)。特別是快速的轉(zhuǎn)盤式脫扣裝置，能有效防止脫扣裝置不確定的啟動(dòng)，并能有效地直接切斷電流或者熄弧，防止火災(zāi)的發(fā)生。直插式插座的遙信端子可以快速連接，并永久監(jiān)控電涌保護(hù)器的狀態(tài)。同時(shí)，大視窗狀態(tài)顯示窗提高了可視性，電氣柜中的電涌保護(hù)器的工作狀態(tài)可以一目了然的看到。優(yōu)化的卡導(dǎo)軌裝置，無(wú)需工具的幫助即可輕松地搞安裝、拆卸。通過(guò)簡(jiǎn)單地拉回卡導(dǎo)軌裝置便能迅速地拆卸，即使從模塊組中拆卸出來(lái)也是一樣地便捷。

魏德米勒VPU電涌保護(hù)器

    隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，各類光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用也越來(lái)越普遍.科學(xué)合理的防雷技術(shù)是保證光伏系統(tǒng)可靠安全運(yùn)行的一個(gè)重要因素。魏德米勒電涌保護(hù)器能針對(duì)對(duì)于不同地理位置、不同地理環(huán)境以及不同規(guī)模的各類光伏發(fā)電系統(tǒng)，按相關(guān)的防雷標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合自身特點(diǎn)設(shè)計(jì)安裝有效的防雷系統(tǒng)，以確保正常供電，減少雷擊損失。