摘要：?分布式光伏項目在清潔能源轉型中扮演重要角色，其創新的空間利用模式有助于緩解能源開發與土地資源間的矛盾。廣西大唐至浦北高速公路（浦北互通）項目，利用高速公路沿線閑置空地建設光伏電站，發揮了分布式光伏分散布局、權屬清晰的優勢。該模式避免了土地資源競爭，同時實現了土地增值與綠色能源生產的雙重目標。項目中配置的防孤島保護功能是保障電網安全的關鍵環節，能有效防止電網斷電時光伏系統持續向電網供電（孤島效應），對于保護運維人員安全、維護電網穩定運行及設備安全至關重要。

關鍵詞：?分布式光伏；高速公路；防孤島保護；電力監控；土地資源利用

1.項目概述

全球能源結構加速向低碳化轉型，分布式光伏發電因其靈活性與清潔性，成為推動可再生能源規模化應用的重要途徑。面對土地資源約束的挑戰，廣西大塘至浦北高速公路光伏發電項目（浦北互通段）創新性地利用高速公路沿線邊坡閑置空地，建設了總規模約3.31MWp的分布式光伏電站，采用“全額上網”模式，通過原有10kV六橋線接入欽州市電網。

該項目作為響應國家優化能源結構、提供清潔可靠能源的示范項目，選用高效光伏組件，計劃于2025年4月底投產。項目二次系統選用了分布式光伏監控系統解決方案，旨在提升本地保護與監控的穩定性和可靠性。項目建成后將提供清潔可再生能源，助力減少對傳統能源的依賴和降低碳排放。

本文重點介紹該項目的光伏電站接入系統方案、系統繼電保護及安全自動裝置配置、系統通信及調度自動化方案。

2.系統解決方案

本項目為容量3.31MW的分布式光伏電站，采用全額上網模式。系統新增光伏出線柜、計量柜、PT柜及光伏進線柜。配置自動化系統實時采集并網信息并上傳至當地調控中心DMS系統。光伏發電逆變器輸出800V交流電，經箱變升壓至10kV后，通過高壓電纜接入新增的10kV光伏進線柜，最終經并網柜并入原有10kV六橋線。核心監控平臺具備全站數據實時觀測、事故告警提示等功能。

3.關鍵技術方案

3.1 升壓變壓器及高低壓配電設備

項目配置多臺干式變壓器（容量分別為1000kVA兩臺、800kVA兩臺、500kVA一臺、630kVA一臺），額定電壓10.5±2×2.5%/0.8kV，接線組別Dy11，滿足戶外使用及國家能效規范要求。

3.2 繼電保護及安全自動裝置

電站主要電氣設備采用微機保護，滿足信息上送要求，配置符合《繼電保護和安全自動裝置技術規程》（GB14285－2006）。

（1）防孤島保護：?配置AM5SE-IS防孤島裝置（適用35kV/10kV/380V系統），具備三段式過流、反時限、零序過流等保護功能。其核心作用在于：

• 保障人員安全：?電網或光伏側失電時快速切斷并網點，防止維修人員觸電。

• 防止設備損壞與電網沖擊：?避免孤島效應導致的電壓/頻率異常對電網和設備造成損害。

• 提升系統可靠性：?實時監測與快速響應維持系統穩定及與大電網的功率平衡。
  項目要求逆變器具備快速孤島檢測與斷開能力，其防孤島方案需與繼電保護、安全自動裝置及低電壓檢測相協調，符合國家電網規定。

（2）并網線路保護及安全自動裝置：?線路短路故障時，保護應瞬時跳開并網點斷路器，確保故障快速可靠切除。用戶變電站10kV母線配置故障解列裝置，實現頻率電壓異常緊急控制。

（3）電能質量監測：?并網電能質量需滿足《GB/T 15543-2008 光伏發電系統接入電網技術規定》等國家標準，監測電壓、電流、頻率、諧波等參數。

（4）AGC/AVC裝置：?根據南方電網調度要求（《光伏發電系統接入配電網技術規定 GB/T 29319-2024》），配置AGC/AVC裝置對逆變器有功/無功功率進行調節，實現“可觀、可測、可控、可調”。

（5）態勢感知裝置：?依據《南方電網分布式新能源并網網絡安全防護方案》，配置配網安全防護裝置，實現網絡安全威脅實時監測與審計，數據上傳至電力監控系統網絡安全態勢感知平臺，及時預警潛在風險。

4.監控系統結構與功能

本項目配置Acrel-1000DP分布式光伏電力監控系統，實現保護、控制、通信、測量及全站綜合自動化管理。系統接入逆變器、高低壓設備等狀態信號。

4.1系統結構

采用開放式分層分布式結構：

• 站控層：?由服務器、操作員站、遠動站等組成，提供人機界面，為全站監控管理中心，具備與遠方調度中心通信接口（通過遠動工作站GPRS公網）。

• 就地層：?由智能測控單元、通訊單元、逆變器采集單元、多功能表等構成，直接采集處理現場數據（逆變器、箱變、并網開關），并執行站控層控制命令。在站控層失效時可獨立運行。

• 通訊網絡：?站控層與就地層間采用GPRS無線通訊。每個光伏單元配置帶無線發射的數據采集裝置，收集組件、逆變器、測控、計量數據，通過無線網絡傳輸至監控系統。

4.2系統功能

（1）實時監測：?以配電一次圖直觀顯示運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參量及斷路器、隔離開關狀態、故障告警信號。支持按配電房或高壓區域查看。

（2）光字牌監測：?集中顯示各保護裝置的遙信狀態信息，便于監測全站事故告警及開關狀態。

（3）實時曲線監測：?動態展示選定參數的變化趨勢（支持最多4條曲線），便于運行分析。

（4）實時報表監測：?查詢各回路或設備實時運行參數（電流、電壓、功率因數、有功/無功功率、電能、遙信量等），包含實時值（狀態著色）、測點狀態、日最值/發生時間、日平均值、日變位次數等。支持報表導出與打印。

5.結語

在“雙碳”目標驅動下，分布式新能源建設加速推進。國家政策對高速公路陸域經濟發展的支持，為探索高速公路沿線光伏發電創新運行模式、挖掘陸域經濟潛力提供了契機[3]。廣西浦北互通3MW分布式光伏項目積極響應了這一方向。項目的成功實施，不僅在于充分利用了高速公路閑置土地資源，更在于其嚴格遵循電網安全要求，部署了包括完整監控系統在內的技術方案。此類安全可靠的解決方案，對于保障分布式光伏高比例有序并網、實現統一管控、促進與大電網協調運行，以及構建數據透明、調控便捷、能源互動的新型分布式新能源調度管理體系具有實踐意義。