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光伏並網發電系統的防雷設計

為了保證系統在雷雨等惡劣天氣下的安全運行,本系統應采取防雷措施。主要有以下幾個方面:

(1)地線是防雷的關鍵。同時,在配電間和太陽能電池陣基礎施工時,在光電廠附近土層較厚潮濕的地方挖了2m深的地線坑,用40扁鋼,加降阻劑引出地線。引出線為35mm2銅芯電纜,接地電阻應小於4ω。

(2)配電室附近建避雷針,高度15m,單獨做接地線。方法同上。

(3)進入配電間的太陽能電池陣列電纜電壓為DC220V,采用PVC管埋地敷設,並有避雷器保護。此外,電池板方形的支架應保證良好的接地。

(4)並網逆變器的交流輸出線有避雷箱保護(並網逆變器中有交流輸出避雷裝置)。

防雷控制系統負責檢測進入地面的脈沖電流的強度、雷電電壓的極性、雷擊次數的計數以及每次直接雷擊後防雷裝置對間接雷擊的損壞情況。它根據上位機的指令,將各種數據傳輸給上位機進行相應的處理;您還可以根據用戶的鍵盤命令重置、顯示和打印簡單的報告。下位機智能監控器的前端處理分為兩部分:壹部分用於檢測多路防雷裝置動作後各種參數的變化;另壹部分用於檢測多通道防雷裝置對間接雷擊的動作損傷。

在前端處理(1)中,使用Rogowski(以下簡稱Rogowski)線圈作為探測直擊雷的探頭。羅果夫斯基線圈安裝在防直擊雷防雷裝置的接地引下線上,將大電流、強電信號轉換成小電流、弱電信號進行隔離。信號進入前端處理(1)後,此時的信號電壓高達幾十伏甚至上百伏,需要經過兩級轉換才能送到智能監控器進行處理:首先通過阻抗匹配將信號電壓降低到0.1V;二是非線性變換,將0.1V ~ 10V的信號變換成0.3V ~ 5V的信號..非線性變換的目的是方便a/d采樣,去除噪聲電平的幹擾。前端處理(1)的輸出信號分為兩路,壹路通過4051八路選擇電路和a/d轉換電路測量雷電波形的峰值電壓和極性;另壹個電路提供中斷信號和直接通過觸發電路和保持電路起作用的雷電保護裝置的數量的信號。壹旦某壹路被雷電直接擊中,單片機就被觸發信號中斷。在中斷服務程序中,首先判斷防雷裝置直接遭受雷擊的路徑數,然後通過4051有選擇地讀入該路徑的信號,經過a/d轉換後存入相應的存儲單元供主程序處理,累計相應路徑的雷擊次數。如果滿了,當它再次增加時,循環計數從1開始。在此處理之後,中斷程序退出,信息由主程序顯示。只要沒有關閉電源或按下復位按鈕,最新雷擊的信息就會壹直顯示在面板上。

前端處理(2)的輸入來自防止間接雷擊的防雷裝置(如電源防雷箱)的防雷接口信號。信號通過同軸電纜或光纜連接到前端處理(2),經過過壓保護電路和光電隔離電路後,送到智能監控器的8255接口電路進行處理。如果雷擊後避雷器工作正常,監控器會檢測到高電平信號。如果檢測為低電平信號,說明避雷器已經被雷擊損壞,應立即更換。直擊雷電流強度智能監測儀的電路部分采用ad1674器件構成采樣電路。ad1674的最小采樣時間為7.5μs,而壹個雷電波形的上升沿壹般在l0μs以上,整個雷電放電波形壹般在幾十微秒到幾百微秒之間。因此,理論上ad1674可以完整采樣雷擊後的整個放電過程波形。由於每個采樣過程都是通過單片機的中斷服務程序進行的,因此cpu有足夠的時間進行數據處理、報警、顯示和打印控制等其他任務。下位機的打印控制部分主要是根據用戶的要求打印各種實時數據信息和簡單的防雷裝置損壞報告。該電路部分采用8255控制電路進行打印控制。下位機與上位機之間的數據通信由mc1488和mc1489組成的串行通信電路實現。

系統上位機采用pc機作為整個監控系統的數據庫管理中心,主要負責統計系統管轄範圍內各種智能監測儀檢測到的防雷裝置的各種雷電信息(如雷電流強度、雷擊次數、雷擊電壓極性、防雷裝置損壞和更換等。).可以模擬顯示轄區內防雷系統中各防雷裝置的位置、動作和工作狀態,還可以根據用戶要求打印防雷系統中各智能監控器的歷史數據報告和每次雷擊後具體情況的實時報告。它還可以通過給預設的電話報警來滿足壹些無人值守的場合。