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1 方案概述
隨著規(guī)模性的太陽能電站在中國開始陸續(xù)建設(shè)和投入運行,如何實時了解電站的運行狀況,如何滿足上一級系統(tǒng)或電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的監(jiān)控需求,是電站業(yè)主和電網(wǎng)公司所共同關(guān)心的問題。而現(xiàn)有光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)主要從本廠逆變器出發(fā),對電站運行的一些參數(shù)進行監(jiān)測,同時獲取電站中的其它設(shè)備的信息及控制這些設(shè)備,滿足電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)對電站的實時監(jiān)控要求。
2 系統(tǒng)建設(shè)難點
太陽能光伏電站主要由光伏電池陣列、匯流箱、低壓直流柜、逆變柜、交流低壓柜、升壓變壓器等組成,zui后產(chǎn)生的高壓交流并入電網(wǎng)。隨著光伏發(fā)電在中國的持續(xù)建設(shè)和投入,如何提供全站設(shè)備的本地和遠程運行監(jiān)控和管理、視頻監(jiān)控、以及按照規(guī)定的協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸,是電站業(yè)主和電網(wǎng)公司所共同關(guān)心的問題。
光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)面臨的主要問題有以下幾個方面:
(1)現(xiàn)場一般采用的是不同廠家的產(chǎn)品,現(xiàn)場設(shè)備種類繁多,通訊協(xié)議不一致,如何實現(xiàn)集中的監(jiān)控和管理?
(2)大型電站的測點數(shù)量級達萬點以上,如何保證數(shù)據(jù)采集的速率和準確性、以及歷史數(shù)據(jù)的海量存儲、分析、查看?
(3)將現(xiàn)場數(shù)據(jù)接入信息層時,面臨著病毒、惡意軟件的入侵,如何保證整個系統(tǒng)的安全性?
(4)分散的光伏電站各個子系統(tǒng)相互獨立,如何整合成一個統(tǒng)一的平臺以消除信息孤島?
3 系統(tǒng)架構(gòu)
4 系統(tǒng)功能
4.1 數(shù)據(jù)采集和控制
(1)逆變器監(jiān)控
采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù):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(nèi)溫度等。
(2)匯流箱監(jiān)控
采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù): 光伏陣列每路電流或每個光伏陣列電流。
報警數(shù)據(jù):設(shè)備可提供的所有報警數(shù)據(jù)。
(3)光伏陣列監(jiān)控
采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有高度角、方位角、運行狀態(tài)、報警數(shù)據(jù)。
(4)氣象監(jiān)測儀監(jiān)控
采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有環(huán)境溫度 、光照強度、風速、風向等。
4.2 統(tǒng)一的設(shè)備維護管理
力控軟件平臺提供監(jiān)控設(shè)備使用狀況功能,顯示逆變器等設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況、電流和電壓、設(shè)備的故障信息,提供自動報警顯示并存儲,并且對重要儀表統(tǒng)一管理,提示維修人員及時更換備件、及時維護,延長儀表的使用壽命。
4.3 數(shù)據(jù)存儲和顯示
調(diào)度中心負責實時采集重要參量并進行定期存儲,操作員可查詢歷史數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),并且以報表和曲線、棒圖等形式的展示,同時可以打印數(shù)據(jù),為技術(shù)員分析系統(tǒng)運行狀況提供科學的依據(jù)。
4.4 系統(tǒng)報警與告警通知
當系統(tǒng)任何節(jié)點、任務(wù)模塊出現(xiàn)故障或異常,在處理系統(tǒng)實時的或歷史的數(shù)據(jù)過程中發(fā)現(xiàn)異常、故障時,系統(tǒng)自動給出各種報警提示,包含預設(shè)的語音報警、報警簡報窗口顯示、報警總表顯示、報警即時打印、報警畫面、圖元變色等。
系統(tǒng)產(chǎn)生的報警信息保存,包括告警時間、站點信息、告警類別、告警描述等。同時可以按時間、地域信息、報警類別、描述等做復雜的關(guān)鍵字組合查詢和進行復雜的統(tǒng)計。
告警通知向使用者提供故障設(shè)備的告警以及設(shè)備在故障前的預警功能。告警方式包括:
監(jiān)控界面集中告警
手機短信告警
電子郵件報警
4.5 視頻監(jiān)控
視頻監(jiān)控功能能夠展示實時的視頻內(nèi)容,從而實現(xiàn)“遙視”。視頻監(jiān)控可以單獨使用,即選擇某個視頻設(shè)備后,展示選定視頻設(shè)備傳輸過來的視頻影像;同時,視頻監(jiān)控可以實現(xiàn)視頻拍攝方向的調(diào)整、視頻的放大、縮小。
4.6 分析診斷
分析診斷功能向使用者提供設(shè)備的故障分析功能,具體包括比對分析、專家分析。比對分析是指通過多個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)的比較來發(fā)現(xiàn)問題,比如將兩臺逆變器的日發(fā)電量進行對比發(fā)現(xiàn),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,借此也可以用來判斷逆變器的好壞。
4.7 統(tǒng)計報表
統(tǒng)計報表功能可為管理人員提供必要的報表,根據(jù)報表的不同,系統(tǒng)自動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 或者通過連接的打印機進行打印,打印出的格式和內(nèi)容與看到的格式和內(nèi)容*一致。
4.8 數(shù)據(jù)的在線統(tǒng)計
能夠?qū)Πl(fā)電站運行的各種常規(guī)參數(shù)進行統(tǒng)計計算,包括日、月、年、時段的zui大、zui小值及其出現(xiàn)時間、平均值、越限次數(shù)、越*、越限率、合格率等。
4.9 Web發(fā)布
通過力控軟件提供的Web功能,可以使用戶從IE瀏覽器上訪問工程畫面,瀏覽的效果與在力控軟件運行系統(tǒng)中看到的工程畫面*相同,包含全部動態(tài)數(shù)據(jù)和動畫,方便系統(tǒng)的遠程管理。
4.10 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)
力控軟件提供了用戶側(cè)光伏電站在線監(jiān)測系統(tǒng)認證技術(shù)規(guī)范V7.0、《可再生能源建筑應用示范項目數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導則》等轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議,可以將數(shù)據(jù)傳到*以及金太陽中心。
5 方案總結(jié)
基于力控軟件平臺搭建的光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng),可實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息共享、交換、傳輸?shù)裙δ?,滿足用戶中心數(shù)據(jù)庫的要求。
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