近年來，煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源的肆意開發(fā)利用而導(dǎo)致瀕臨告急，環(huán)境污染問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)濟的號召下，人們對這種清潔的可再生能源的利用已達成共識。發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)、積極開發(fā)太陽能，已成為各國可持續(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)是通過把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，不經(jīng)過蓄電池儲能，直接通過并網(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。簡言之，就是將太陽輻射能量直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)。

昆明石林太陽能并網(wǎng)光伏實驗示范區(qū)現(xiàn)場圖

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光伏科技股份有限公司組建，負責(zé)對昆明石林100MWp太陽能并網(wǎng)光伏實驗示范電站的建設(shè)和運營管理。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1.88億千瓦時，相當(dāng)于年減排二氧化碳17.54萬噸，建成后將成為亞洲最大的太陽能并網(wǎng)光伏電站，此項目的建設(shè)實施將為我國大型并網(wǎng)光伏發(fā)電工程的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行以及光伏設(shè)備產(chǎn)業(yè)、光伏科研提供一個大型的、全面的科研平臺，起到較好的示范作用。

本工程裝機規(guī)模90MW，光伏電站共90個1MWp 光伏發(fā)電單元，每個發(fā)電單元設(shè)置一臺1000kVA 的35kV 雙分裂繞組箱式變，15臺35kV 雙繞組箱式變在高壓側(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。太陽能通過光伏陣列轉(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)可對太陽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)備進行實時監(jiān)測和控制。監(jiān)控單元能檢測各光伏組串的直流電流、匯流母線的直流電壓等參數(shù)，并采集電涌保護器狀態(tài)，環(huán)境溫度等信息，通過RS485通訊接口送至上層監(jiān)控系統(tǒng)。直流配電柜將進線電流、電壓、電涌保護器狀態(tài)等信號通過RS-485信號上傳至上層監(jiān)控系統(tǒng)。并網(wǎng)逆變器自帶監(jiān)控模塊具有遙測、遙控、遙信功能，實時采集逆變器運行狀態(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)。（見下圖）

昆明石林太陽能并網(wǎng)光伏發(fā)電監(jiān)測系統(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。針對這一現(xiàn)象，魏德米勒公司在匯流箱輸出母線的正極對地、負極對地、正負極之間配置了VPU II級光伏直流電涌保護器，專門用于光伏直流側(cè)保護。

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)會沿著電纜線路或金屬管道侵入，產(chǎn)生浪涌過電壓，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級和I級電涌保護器，可以有效的抑制由雷電引起的感應(yīng)過電壓。在有外部防雷保護的太陽能供電系統(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，高電壓通過設(shè)備的接地線進入設(shè)備，損壞控制器、逆變器或者是交、直流負載等設(shè)備，甚至導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，造成巨大的經(jīng)濟損失。由此可見，防雷措施是保證系統(tǒng)安全運行和有效降低經(jīng)濟損失的重要保證。

魏德米勒提供的解決方案是保護通信線路、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)及運行管理工作的重要組成部分。魏德米勒的電涌保護器符合所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并能確?？煽康碾娪糠雷o符合目前的國際國內(nèi)雷電防護規(guī)范，最大程度的遏制了這種巨大經(jīng)濟損失的發(fā)生。

魏德米勒的VPU II 級光伏專用電涌保護器產(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地、負極對地、正負極之間，與直流熔斷器和斷路器等，可設(shè)置工作狀態(tài)指示燈，雷電計數(shù)，通過RS485串口及時掌握光伏電池的工作情況。

魏德米勒VPU I級和II級電涌保護器品符合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)過電壓，保護設(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項，根據(jù)客戶的不同需求，開發(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，同時也具有電涌保護和電壓、電流監(jiān)控的作用。對于一些特殊的需求，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的解決方案。

魏德米勒全新的VPU系列電涌保護器有近200多個不同的產(chǎn)品，采用了壓敏電阻和氣體放電管組合設(shè)計，能夠安裝于不同的防雷分區(qū)和滿足不同的雷電防護等級。能為建筑及設(shè)施提供完整的解決方案，包括I級、II級以及III級電涌保護器，適用于不同國家和地區(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系列電涌保護器，可以幫助客戶省卻由于不確定因素而造成的昂貴、耗時的重新設(shè)計以及重復(fù)規(guī)劃。

魏德米勒全新的VPU系列電涌保護器還有各種實用的特性，能幫助簡化安裝維修工作。根據(jù)IEC 62305標(biāo)準(zhǔn)，電涌保護器的接線需遵循50cm法則。魏德米勒VPU系列電涌保護器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器實現(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行接線，因此可以靈活地將電涌保護器安裝于柜內(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，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)控電涌保護器的狀態(tài)。同時，大視窗狀態(tài)顯示窗提高了可視性，電氣柜中的電涌保護器的工作狀態(tài)可以一目了然的看到。優(yōu)化的卡導(dǎo)軌裝置，無需工具的幫助即可輕松地搞安裝、拆卸。通過簡單地拉回卡導(dǎo)軌裝置便能迅速地拆卸，即使從模塊組中拆卸出來也是一樣地便捷。

 魏德米勒VPU電涌保護器

隨著太陽能光伏發(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)可靠安全運行的一個重要因素。魏德米勒電涌保護器能針對對于不同地理位置、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)合自身特點設(shè)計安裝有效的防雷系統(tǒng)，以確保正常供電，減少雷擊損失。