芯耀
209
隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略的推進，光伏發(fā)電、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)、電動汽車充電站等新能源設施快速部署。然而，這些新能源系統(tǒng)大多建設于高海拔、開闊地、偏遠山區(qū)等雷擊高風險區(qū)域，同時其智能化、自動化程度高，對系統(tǒng)安全性和電氣連續(xù)性要求極高。因此，傳統(tǒng)的靜態(tài)防雷措施已難以滿足新能源場景對雷電防護的動態(tài)需求。為此，新能源智控動態(tài)防雷系統(tǒng)應運而生，成為新能源電力系統(tǒng)不可或缺的安全防線。
一、新能源智控動態(tài)防雷系統(tǒng)的定義
新能源智控動態(tài)防雷系統(tǒng)是一種集成了智能監(jiān)測、數據感知、主動控制與自動防護于一體的現代化防雷系統(tǒng)，廣泛應用于光伏、風電、儲能、充電樁等新能源場景中。該系統(tǒng)基于雷電監(jiān)測與預測技術，通過傳感器與網絡通信系統(tǒng)實時感知雷電活動狀態(tài)，并聯動控制SPD（浪涌保護器）、接地系統(tǒng)、電涌隔離裝置、斷路設備等硬件設施，動態(tài)調整防護策略，實現對雷電沖擊的快速響應與自適應調節(jié)。
其核心特征包括：
實時雷電預警；
智能控制防護設備；
數據記錄與可視化平臺；
可遠程維護與運維。
二、地凱科技智能防雷監(jiān)測系統(tǒng)原理與關鍵技術
新能源智控動態(tài)防雷系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組成，主要包括：雷電監(jiān)測系統(tǒng)、SPD動態(tài)控制系統(tǒng)、智能接地監(jiān)控系統(tǒng)、遠程管理平臺等。其整體運行機制如下：
1.雷電監(jiān)測與預警
通過安裝電場感應傳感器、雷電計數器、雷電定位接收器等設備，系統(tǒng)可感知30公里內的雷電活動變化，如地電場增強、閃電頻率增加等。當系統(tǒng)判定雷暴即將來臨時，啟動高等級防護模式。
關鍵技術包括：
地電場實時監(jiān)測；
雷電預警模型；
遠程報警推送。
2.SPD智能動態(tài)管理
系統(tǒng)可實時監(jiān)測SPD的工作狀態(tài)，如通流能力、熱熔脫扣狀態(tài)、內阻變化、劣化程度等。當雷擊電流發(fā)生或SPD老化失效時，系統(tǒng)通過控制器觸發(fā)備用模塊、切換斷路器或報警提示，實現動態(tài)冗余保護。
3.動態(tài)接地控制
新能源系統(tǒng)往往接地電阻不穩(wěn)定，特別是在風電和光伏場站中。系統(tǒng)通過接地電阻在線檢測模塊，實時調整地網負載分配或激活輔助地極，實現雷擊時接地電流的最優(yōu)疏散路徑。
4.數據采集與運維平臺
通過LoRa、4G、以太網等通信方式，將雷電預警、SPD狀態(tài)、電壓浪涌、電阻變化等數據上傳至后臺平臺，實現狀態(tài)可視化、歷史數據查詢、報警記錄、運維調度、故障分析等功能。
三、新能源智控動態(tài)防雷系統(tǒng)的作用
新能源智控動態(tài)防雷系統(tǒng)的部署可為新能源項目帶來以下多重價值：
1.提升設備安全性
雷電電流或感應電壓會直接破壞逆變器、匯流箱、變壓器、控制柜等核心設備。通過動態(tài)調控SPD、防雷斷路器及時動作，有效防止設備過電壓損壞。
2.降低系統(tǒng)停機率
傳統(tǒng)靜態(tài)防雷系統(tǒng)在雷暴后往往需人工巡檢甚至停機測試。智控防雷系統(tǒng)通過實時監(jiān)控與自動切換備用設備，減少停機時間，提升新能源系統(tǒng)出力穩(wěn)定性。
3.實現智能運維
系統(tǒng)具備遠程預警、遠程故障診斷、在線巡檢等功能，減少人工運維成本，同時提升巡檢效率和精度。
4.滿足安全合規(guī)要求
系統(tǒng)符合GB/T 21714、GB/T 18802、DL/T 5047、NB/T 42086等相關國家標準，助力新能源企業(yè)通過電力安評、雷電風險評估、防雷裝置檢測等審核。
四、地凱科技智能動態(tài)防雷監(jiān)測系統(tǒng)的典型行業(yè)應用方案
1.光伏電站防雷應用方案
場景痛點： 光伏電站地處高原、高溫或空曠環(huán)境，匯流箱和逆變器等設備易受雷擊。
解決方案：在主電源進線、匯流箱DC側、逆變器AC側、配電柜等關鍵位置布置I級、II級SPD；
安裝雷電在線監(jiān)測系統(tǒng)及SPD智能監(jiān)測模塊；
建立電阻動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，實時優(yōu)化地網導通；
運維平臺對接監(jiān)控室或調度中心，統(tǒng)一管理。
2.風電場動態(tài)防雷方案
場景痛點：風電機組位于高塔頂部，直擊雷風險極高，塔筒接地系統(tǒng)復雜，接地電阻浮動大。
解決方案：風機葉片安裝提前放電避雷針；
塔底設多點SPD與接地引下線；
智控系統(tǒng)接入電阻監(jiān)控模塊，評估接地可靠性；
運維平臺結合SCADA系統(tǒng)同步告警與控制。
3.儲能系統(tǒng)防雷保護方案
場景痛點：鋰電池儲能系統(tǒng)受雷擊易引發(fā)熱失控、爆炸，且儲能艙分布密集，風險集中。
解決方案：在BMS、PCS、電池簇電源接口安裝二級防雷模塊；
安裝雷電感知探頭與熱熔狀態(tài)監(jiān)測器；
系統(tǒng)自動識別浪涌強度，切斷故障艙；
運維端配置Web和APP可視化巡檢工具。
4.充電樁與新能源交通場站防雷方案
場景痛點：充電樁網絡密集分布于城市開放環(huán)境，受雷擊影響易造成通信中斷與電網故障。
解決方案：
在主供電配電箱處設置I級SPD，在終端樁體設置II級SPD；
系統(tǒng)平臺可識別各樁體浪涌異常記錄，進行集中派單維護。
地凱科技新能源智控動態(tài)防雷系統(tǒng)是新一代防雷技術與人工智能、物聯網技術融合的代表，顯著提升了新能源設施對雷電災害的抗擊能力。其在光伏、風電、儲能、充電樁等領域展現出極強的實用性與前瞻性，是保障新能源系統(tǒng)安全運行、促進可再生能源穩(wěn)定發(fā)展的關鍵基礎設施。隨著智能運維的發(fā)展趨勢加快，該系統(tǒng)將進一步普及，并成為新能源安全保障體系的重要組成部分。
