畜牧业分布式光伏应用：海南农垦养殖场项目解析

安科瑞赵梦玲海南农垦集团其前身是与海南省农垦总局实行政企合一的海南省农垦总公司，属中央直属三大垦区之一。该集团在海南有多个养殖场，本次工程涉及到红华养猪场、红华肉牛繁育场、白沙县邦溪镇和牛产业扶贫养殖场等多个项目，通过在厂房屋顶铺设分布式光伏，实现光伏发电自发自用，余电上网。红华养猪场、红华肉牛繁育场分布式光伏发电项目均处于海南省临高县，实际装机容量分别为5.5MW和1.39MW；白沙县邦溪镇和牛产业扶贫养殖场位于海南省白沙黎族自治县，总建设规模为1.45MW。养殖场内光伏组件安装在厂房屋顶，经逆变后接入箱变升压至10kV，再接入厂区内原有用户10kV母线；本文主要针对红华养猪场和红华肉牛繁育场分布式光伏发电项目介绍光伏电站的电气二次配置方案。在项目推进过程中，我们首先引入了AcrelCloud-1200光伏运维云平台，以其强大的数据处理能力和远程监控功能，提供了一个光伏电站信息管理解决方案。随着项目的深入与细化需求的明确，我们进一步配置了Acrel-1000DP分布式光伏监控系统作为现场级的监控解决方案，该系统具有高度的集成化、智能化，专注于光伏电站内各个分布式光伏组件及逆变器的实时监控，并通过与AcrelCloud-1200云平台的无缝对接，实现数据的远程上传与共享。在分布式光伏电站内配置了继电保护及安全自动装置、远动通讯屏和就地部署的Acrel-1000DP分布式光伏监控系统。这种先构建云端管理平台，再细化现场监控体系的策略，确保了光伏发电系统从顶层设计到具体实施的全链条优化。云平台为系统提供了全局视野和决策支持，而就地系统则作为强有力的执行者，确保了现场数据的准确采集与及时反馈，两者相辅相成，共同构成了光伏发电系统稳定、安全运行的坚实基石。箱变内主要电气设备本项目箱变均配备干式三相双绕组低损耗无励磁调压变压器，容量为2500kVA，电压等级为10±5%/0.4kV，接线组别为“D，yn11”，交流频率为50Hz，可以户外使用，能效等级满足国家规范要求。高压侧包含进线柜、PT柜，计量柜，出线柜，高压配电室要求门加装电磁锁，当10kV侧带电时高压室内门不能打开；低压侧与逆变器连接。箱变内采用专用温湿度监控器，能测量箱变内部环境温度，输出环境温度测控接点，以满足变压器温度合理运行故障报警跳闸要求及箱变内部正常运行要求。继电保护及安全自动装置1）并网线路继电保护及安全自动装置当分布式光伏项目的并网线路发生短路故障时，线路保护应立即启动，判断故障并触发动作，瞬时断开与故障点相连的并网点断路器，降低故障对电网的影响范围，确保故障能够被快速且可靠地切除，从而保护其他非故障部分的正常运行。10kV母线作为关键节点，应当配备故障解列装置，装置可以实时监测母线频率和电压的功能，一旦检测到异常（如频率偏离正常范围、电压波动过大等），将立即执行紧急控制措施，自动跳开断路器（通常是连接光伏系统与电网的专用开关），通过这样的方式，可以有效防止故障或异常状况的进一步扩大，保障电网和用户设备的安全。2）防孤岛检测在分布式光伏项目中，为防止孤岛现象对电网和人员安全造成威胁，需要配有完善的防孤岛方案，需要逆变器的孤岛检测机制、防孤岛保护装置、低压检测装置共同配合，一旦监测到孤岛状态，能够迅速并自动地与电网断开连接，此外，该方案还需严格遵守国家电网所制定的相关标准和规定，以确保其有效性和合规性。运动通讯设备光伏电站内采用本地监控系统，应具备自动接收并执行调度部门发送的有功功率及无功功率变化的控制指令的能力。同时站内配置智能边缘计算网关，接入省级配网自动化主站，上传临高县调，采集上传的信息量应满足调度机构的运行需求，包括并网设备状态、并网点电压、电流、有功功率、无功功率和发电量等，调控中.心应实时监视运行情况。系统结构本项目致力于构建一个智能的光伏电站管理体系，配置了一套分布式光伏监控系统Acrel-1000DP，系统网络结构为分层、分布式，整体可分为三层：一层：站控层。在值班室设置操作员站，采用C/S架构分布式光伏监控系统，配置工控机和管理软件，工控机主要完成对光伏电站的数据集抄和界面显示功能；同时数据上传光伏运维云平台，采用B/S架构，支持多平台、多终端网络访问，形成了全站监控、管理中.心，并具备与远方控制中.心通信的接口。二层：通信层。通讯管理机以相对独立的方式分散在逆变器区域或箱变中，将整理分析采集到的数据，并通过网络或者4G上传至光伏服务器和系统，确保在站控层网络失效的情况下，仍能独立完成就地各电气设备的监测。三层：设备层。主要包括微机保护、防孤岛保护、电能质量在线监测装置、故障解列装置、多功能仪表、逆变器、箱变测控等设备。可以直接采集处理现场的原始数据，通过通信层传送给站控层，同时接收站控层发来的控制操作命令，经过有效性判断、闭锁检测、同步检测等，再对设备进行操作控制。分布式光伏发电作为分布式能源之一，在我国实践中通常包括户用光伏、工商业分布式光伏，而在畜牧业中应用分布式光伏发电，可以做到生态效益和经济效益“双丰收”，同时也可以促进碳减排目标的实现，为构建绿色、智能、可持续的现代养殖业