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微電網(wǎng)光伏發(fā)電電站監控系統
發(fā)布時(shí)間： 2024-06-15 點(diǎn)擊次數： 86次1.概述隨著(zhù)規模性的太陽(yáng)能電站在中國開(kāi)始陸續建設和投入運行，如何實(shí)時(shí)了解電站的運行狀況，如何滿(mǎn)足上一級系統或電網(wǎng)調度系統的監控需求，是電站業(yè)主和電網(wǎng)公司所共同關(guān)心的問(wèn)題。而現有微電網(wǎng)光伏電站監控系統主要從本廠(chǎng)逆變器出發(fā)，對電站運行的一些參數進(jìn)行監測，同時(shí)獲取電站中的其它設備的信息及控制這些設備，滿(mǎn)足電網(wǎng)調度系統對電站的實(shí)時(shí)監控要求。
2.總體設計目標
◆建設光伏電站監控設備的統一管理平臺實(shí)現電站設備的統一運行監控，數據的集中管理，為運行人員、檢修人員、管理人員提供全面、便捷、差異化的數據和服務(wù)。成為電站設備的承載系統，為電站設備的規劃、新設備的接入提供載體。建立統一的數據庫，為監控平臺和其他各種專(zhuān)業(yè)監控系統提供數據服務(wù)。
◆整合各類(lèi)監測數據，實(shí)現對不同人員的差異化服務(wù)對運行人員、管理人員、檢修人員、領(lǐng)導等不同人員提供不同的用戶(hù)界面、展現方式、數據信息等。在各類(lèi)人員登錄后，即可看到各自最關(guān)心的內容，提供差異化服務(wù)。為運行人員提供設備的狀態(tài)信息、告警信息、實(shí)時(shí)數據等數據應用服務(wù)。為管理人員提供各類(lèi)監測數據的統計、變化趨勢、狀態(tài)信息等應用服務(wù)。為檢修人員提供告警信息、變化趨勢等應用服務(wù)。
◆數據上傳對國網(wǎng)公司地方調度，或者其它如鑒衡認證中心、北京市節能環(huán)保中心等職能機構按照規定的協(xié)議進(jìn)行數據傳輸，從而實(shí)現對光伏電站完整、統一的本地和遠程運行監控、數據的集中管理，給電站業(yè)主和電網(wǎng)公司提供方便的管理。
3. 設計原則本系統在設計上遵循以下原則：(1) 完整性業(yè)務(wù)數據完整性：系統能夠實(shí)現對不同廠(chǎng)商、不同種類(lèi)、不同型號設備的監測數據統一完整采集。業(yè)務(wù)流程完整性：系統能夠提供實(shí)時(shí)數據、周期采樣數據、事件數據的應用服務(wù)。(2) 規范性系統建設遵循有關(guān)國家標準、國際標準、電力行業(yè)相關(guān)標準。制定或完善相關(guān)標準規范，確保監測設備、監測數據通訊的規范性。界面設計遵循有關(guān)界面設計規范。(3) 擴展性硬件擴展性：系統能夠廣泛適配新接入監測設備的通信接口。軟件擴展性：軟件功能模塊應可重用、可配置、可卸載。(4) 開(kāi)放性系統能夠同各類(lèi)專(zhuān)家系統進(jìn)行數據信息交換。系統能夠與電網(wǎng)調度等系統進(jìn)行數據信息交換。(5) 集成性能夠集成環(huán)境、安防、電能量、電能質(zhì)量等監測數據，分類(lèi)處理，分類(lèi)存儲，統一界面顯示監測數據。(6) 可操作性界面友好，操作方便，注重用戶(hù)體驗。
4、 系統架構為了解決監測設備分散獨立、無(wú)法進(jìn)行遠程集中監控和診斷的問(wèn)題，本系統接入所有的光伏電站在線(xiàn)監測設備，進(jìn)行設備統一管理，設備運行數據統一采集、查看和分析，提供綜合全面的運行狀態(tài)監測、運行告警發(fā)現與通知、數據查詢(xún)分析、設備運行管理。為實(shí)現設備的動(dòng)態(tài)擴展接入，系統應能實(shí)現在不進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的情況下即能完成新增監控設備的接入。設備數據接入后進(jìn)行分級存儲，分類(lèi)匯總統計，利用監測數據和事件信息，可以實(shí)現電站設備的集中遠程監控，也可以為故障診斷提供技術(shù)手段和數據支持，亦為電站管理提供全面的統計數據和各類(lèi)報表。監測數據按數據類(lèi)型和應用特性分類(lèi)存儲，實(shí)現不同層面和不同人員關(guān)注不同的信息。同時(shí)各級數據可自上而下進(jìn)行追溯。
微電網(wǎng)光伏發(fā)電監控系統分為4 個(gè)層次實(shí)現：站控層、網(wǎng)絡(luò )層、調度層、信息層。
◆站控層設備：由監控主機（配監控組態(tài)軟件Qtouch）、通訊管理機Qtouch等組成。功能：提供子站所有設備的接入、監控和管理、視頻監控，以及將數據上傳到調度層。
◆網(wǎng)絡(luò )層設備：網(wǎng)絡(luò )層由現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )交換設備、網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)路等構成。功能：提供全站運行和監控設備的互聯(lián)與通信。
◆調度層設備：實(shí)時(shí)歷史服務(wù)器（配實(shí)時(shí)歷史數據庫pSpace）、Web服務(wù)器、打印機等組成。功能：實(shí)現對分散的光伏電站子系統的海量數據的采集、歷史數據存儲、WEB發(fā)布等。
◆信息層設備：由WEB客戶(hù)端、手機客戶(hù)端、遠程訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器、安全網(wǎng)關(guān)（pSafetyLink）等組成。功能：使用者可以對自己關(guān)心的數據進(jìn)行遠程訪(fǎng)問(wèn)和管理,并且能保證調度層系統的安全性。
5、 系統功能
5.1 數據采集和控制?。?）逆變器監控該解決方案中微電網(wǎng)光伏發(fā)電監控系統采集的基礎數據為：當前總功率、發(fā)電量、二氧化碳減排量、直流電壓、直流電流、直流功率、交流電壓、電流、逆變器機內溫度等。
?。?）匯流箱監控采集的基礎數據： 光伏陣列每路電流或每個(gè)光伏陣列電流。報警數據：設備可提供的所有報警數據。
?。?）光伏陣列監控采集的基礎數據有高度角、方位角、運行狀態(tài)、報警數據。
?。?）氣象監測儀監控采集的基礎數據有環(huán)境溫度 、光照強度、風(fēng)速、風(fēng)向等。
5.2 統一的設備維護管理舜通智能軟件平臺提供監控設備使用狀況功能，顯示逆變器等設備的運轉情況、電流和電壓、設備的故障信息，提供自動(dòng)報警顯示并存儲，并且對重要儀表統一管理，提示維修人員及時(shí)更換備件、及時(shí)維護，延長(cháng)儀表的使用壽命。
5.3 數據存儲和顯示調度中心負責實(shí)時(shí)采集重要參量并進(jìn)行定期存儲，操作員可查詢(xún)歷史數據庫的數據，并且以報表和曲線(xiàn)、棒圖等形式的展示，同時(shí)可以打印數據，為技術(shù)員分析系統運行狀況提供科學(xué)的依據。
5.4 系統報警與告警通知當系統任何節點(diǎn)、任務(wù)模塊出現故障或異常，在處理系統實(shí)時(shí)的或歷史的數據過(guò)程中發(fā)現異常、故障時(shí)，系統自動(dòng)給出各種報警提示，包含預設的語(yǔ)音報警、報警簡(jiǎn)報窗口顯示、報警總表顯示、報警即時(shí)打印、報警畫(huà)面、圖元變色等。系統產(chǎn)生的報警信息保存，包括告警時(shí)間、站點(diǎn)信息、告警類(lèi)別、告警描述等。同時(shí)可以按時(shí)間、地域信息、報警類(lèi)別、描述等做復雜的關(guān)鍵字組合查詢(xún)和進(jìn)行復雜的統計。告警通知向使用者提供故障設備的告警以及設備在故障前的預警功能。告警方式包括：A、監控界面集中告警B、手機短信告警C、電子郵件報警
5.5 視頻監控視頻監控功能能夠展示實(shí)時(shí)的視頻內容，從而實(shí)現“遙視"。視頻監控可以單獨使用，即選擇某個(gè)視頻設備后，展示選定視頻設備傳輸過(guò)來(lái)的視頻影像；同時(shí)，視頻監控可以實(shí)現視頻拍攝方向的調整、視頻的放大、縮小。
5.6 分析診斷分析診斷功能向使用者提供設備的故障分析功能，具體包括比對分析、專(zhuān)家分析。 比對分析是指通過(guò)多個(gè)設備的運行數據的比較來(lái)發(fā)現問(wèn)題，比如將兩臺逆變器的日發(fā)電量進(jìn)行對比發(fā)現，如果有一臺逆變器的發(fā)電量總是比另外一臺低，那么我們就可以認為發(fā)電量低的這一臺逆變器效率低下或疑似故障，借此也可以用來(lái)判斷逆變器的好壞。
5.7 統計報表統計報表功能可為管理人員提供必要的報表，根據報表的不同，系統自動(dòng)按照報表的功能及需要，按照日、月、季、年等方式提供不同粒度的報表，所有的報表均可以導出成使用者非常習慣使用的EXCEL 或者通過(guò)連接的打印機進(jìn)行打印，打印出的格式和內容與看到的格式和內容一致。
5.8 數據的在線(xiàn)統計能夠對發(fā)電站運行的各種常規參數進(jìn)行統計計算，包括日、月、年、時(shí)段的最大、最小值及其出現時(shí)間、平均值、越限次數、越限間長(cháng)、越限率、合格率等。
5.9 Web發(fā)布通過(guò)舜通智能軟件提供的Web功能，可以使用戶(hù)從IE瀏覽器上的訪(fǎng)問(wèn)工程畫(huà)面，瀏覽的效果與在舜通智能軟件運行系統中看到的工程畫(huà)面相同，包含全部動(dòng)態(tài)數據和動(dòng)畫(huà),方便系統的遠程管理。
5.10 數據的轉發(fā)舜通智能QTouch軟件提供了用戶(hù)測光伏電站在線(xiàn)監測系統認證技術(shù)規范V7.0、《可再生能源建筑應用示范項目數據監測系統技術(shù)導則》等轉發(fā)協(xié)議，可以將數據傳到住建部以及金太陽(yáng)中心。
6、結論基于舜通智能軟件平臺搭建的微電網(wǎng)光伏發(fā)電監控系統，可實(shí)現監測數據信息共享、交換、傳輸等功能，滿(mǎn)足用戶(hù)中心數據庫的要求。
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