隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略的推進(jìn)，光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車充電站等新能源設(shè)施快速部署。然而，這些新能源系統(tǒng)大多建設(shè)于高海拔、開闊地、偏遠(yuǎn)山區(qū)等雷擊高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，同時(shí)其智能化、自動(dòng)化程度高，對(duì)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(duì)雷電防護(hù)的動(dòng)態(tài)需求。為此，新能源智控動(dòng)態(tài)防雷系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)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(dòng)態(tài)防雷系統(tǒng)的定義

新能源智控動(dòng)態(tài)防雷系統(tǒng)是一種集成了智能監(jiān)測、數(shù)據(jù)感知、主動(dòng)控制與自動(dòng)防護(hù)于一體的現(xiàn)代化防雷系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁等新能源場景中。該系統(tǒng)基于雷電監(jiān)測與預(yù)測技術(shù)，通過傳感器與網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)感知雷電活動(dòng)狀態(tài)，并聯(lián)動(dòng)控制SPD（浪涌保護(hù)器）、接地系統(tǒng)、電涌隔離裝置、斷路設(shè)備等硬件設(shè)施，動(dòng)態(tài)調(diào)整防護(hù)策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電沖擊的快速響應(yīng)與自適應(yīng)調(diào)節(jié)。

其核心特征包括：

實(shí)時(shí)雷電預(yù)警；

智能控制防護(hù)設(shè)備；

數(shù)據(jù)記錄與可視化平臺(tái)；

可遠(yuǎn)程維護(hù)與運(yùn)維。

二、地凱科技智能防雷監(jiān)測系統(tǒng)原理與關(guān)鍵技術(shù)

新能源智控動(dòng)態(tài)防雷系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)組成，主要包括：雷電監(jiān)測系統(tǒng)、SPD動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)、智能接地監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程管理平臺(tái)等。其整體運(yùn)行機(jī)制如下：

1.雷電監(jiān)測與預(yù)警

通過安裝電場感應(yīng)傳感器、雷電計(jì)數(shù)器、雷電定位接收器等設(shè)備，系統(tǒng)可感知30公里內(nèi)的雷電活動(dòng)變化，如地電場增強(qiáng)、閃電頻率增加等。當(dāng)系統(tǒng)判定雷暴即將來臨時(shí)，啟動(dòng)高等級(jí)防護(hù)模式。

關(guān)鍵技術(shù)包括：

地電場實(shí)時(shí)監(jiān)測；

雷電預(yù)警模型；

遠(yuǎn)程報(bào)警推送。

2.SPD智能動(dòng)態(tài)管理

系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測SPD的工作狀態(tài)，如通流能力、熱熔脫扣狀態(tài)、內(nèi)阻變化、劣化程度等。當(dāng)雷擊電流發(fā)生或SPD老化失效時(shí)，系統(tǒng)通過控制器觸發(fā)備用模塊、切換斷路器或報(bào)警提示，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)冗余保護(hù)。

3.動(dòng)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(fēng)電和光伏場站中。系統(tǒng)通過接地電阻在線檢測模塊，實(shí)時(shí)調(diào)整地網(wǎng)負(fù)載分配或激活輔助地極，實(shí)現(xiàn)雷擊時(shí)接地電流的最優(yōu)疏散路徑。

4.數(shù)據(jù)采集與運(yùn)維平臺(tái)

通過LoRa、4G、以太網(wǎng)等通信方式，將雷電預(yù)警、SPD狀態(tài)、電壓浪涌、電阻變化等數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)可視化、歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)警記錄、運(yùn)維調(diào)度、故障分析等功能。

三、新能源智控動(dòng)態(tài)防雷系統(tǒng)的作用

新能源智控動(dòng)態(tài)防雷系統(tǒng)的部署可為新能源項(xiàng)目帶來以下多重價(jià)值：

1.提升設(shè)備安全性

雷電電流或感應(yīng)電壓會(huì)直接破壞逆變器、匯流箱、變壓器、控制柜等核心設(shè)備。通過動(dòng)態(tài)調(diào)控SPD、防雷斷路器及時(shí)動(dòng)作，有效防止設(shè)備過電壓損壞。

2.降低系統(tǒng)停機(jī)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(jī)測試。智控防雷系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)控與自動(dòng)切換備用設(shè)備，減少停機(jī)時(shí)間，提升新能源系統(tǒng)出力穩(wěn)定性。

3.實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維

系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程預(yù)警、遠(yuǎn)程故障診斷、在線巡檢等功能，減少人工運(yùn)維成本，同時(shí)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(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，助力新能源企業(yè)通過電力安評(píng)、雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、防雷裝置檢測等審核。

四、地凱科技智能動(dòng)態(tài)防雷監(jiān)測系統(tǒng)的典型行業(yè)應(yīng)用方案

1.光伏電站防雷應(yīng)用方案

場景痛點(diǎn)： 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(shè)備易受雷擊。

解決方案：在主電源進(jìn)線、匯流箱DC側(cè)、逆變器AC側(cè)、配電柜等關(guān)鍵位置布置I級(jí)、II級(jí)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(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)優(yōu)化地網(wǎng)導(dǎo)通；

運(yùn)維平臺(tái)對(duì)接監(jiān)控室或調(diào)度中心，統(tǒng)一管理。

2.風(fēng)電場動(dòng)態(tài)防雷方案

場景痛點(diǎn)：風(fēng)電機(jī)組位于高塔頂部，直擊雷風(fēng)險(xiǎn)極高，塔筒接地系統(tǒng)復(fù)雜，接地電阻浮動(dòng)大。

解決方案：風(fēng)機(jī)葉片安裝提前放電避雷針；

塔底設(shè)多點(diǎn)SPD與接地引下線；

智控系統(tǒng)接入電阻監(jiān)控模塊，評(píng)估接地可靠性；

運(yùn)維平臺(tái)結(jié)合SCADA系統(tǒng)同步告警與控制。

3.儲(chǔ)能系統(tǒng)防雷保護(hù)方案

場景痛點(diǎn)：鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)受雷擊易引發(fā)熱失控、爆炸，且儲(chǔ)能艙分布密集，風(fēng)險(xiǎn)集中。

解決方案：在BMS、PCS、電池簇電源接口安裝二級(jí)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(dòng)識(shí)別浪涌強(qiáng)度，切斷故障艙；

運(yùn)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(diǎn)：充電樁網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)故障。

解決方案：

在主供電配電箱處設(shè)置I級(jí)SPD，在終端樁體設(shè)置II級(jí)SPD；

通信模塊采用RJ45信號(hào)防雷器或光纖隔離器；

系統(tǒng)平臺(tái)可識(shí)別各樁體浪涌異常記錄，進(jìn)行集中派單維護(hù)。

地凱科技新能源智控動(dòng)態(tài)防雷系統(tǒng)是新一代防雷技術(shù)與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合的代表，顯著提升了新能源設(shè)施對(duì)雷電災(zāi)害的抗擊能力。其在光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁等領(lǐng)域展現(xiàn)出極強(qiáng)的實(shí)用性與前瞻性，是保障新能源系統(tǒng)安全運(yùn)行、促進(jìn)可再生能源穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。隨著智能運(yùn)維的發(fā)展趨勢(shì)加快，該系統(tǒng)將進(jìn)一步普及，并成為新能源安全保障體系的重要組成部分。