1 方案概述

      隨著規(guī)模性的太陽(yáng)能電站在中國(guó)開(kāi)始陸續(xù)建設(shè)和投入運(yùn)行，如何實(shí)時(shí)了解電站的運(yùn)行狀況，如何滿(mǎn)足上一級(jí)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(wèn)題。而現(xiàn)有光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)主要從本廠(chǎng)逆變器出發(fā)，對(duì)電站運(yùn)行的一些參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)獲取電站中的其它設(shè)備的信息及控制這些設(shè)備，滿(mǎn)足電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)對(duì)電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控要求。

2 系統(tǒng)建設(shè)難點(diǎn)

      太陽(yáng)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，最后產(chǎn)生的高壓交流并入電網(wǎng)。隨著光伏發(fā)電在中國(guó)的持續(xù)建設(shè)和投入，如何提供全站設(shè)備的本地和遠(yuǎn)程運(yùn)行監(jiān)控和管理、視頻監(jiān)控、以及按照規(guī)定的協(xié)議進(jìn)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(wèn)題。 

      光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)面臨的主要問(wèn)題有以下幾個(gè)方面：

（1）現(xiàn)場(chǎng)一般采用的是不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備種類(lèi)繁多，通訊協(xié)議不一致，如何實(shí)現(xiàn)集中的監(jiān)控和管理？

（2）大型電站的測(cè)點(diǎn)數(shù)量級(jí)達(dá)萬(wàn)點(diǎn)以上，如何保證數(shù)據(jù)采集的速率和準(zhǔn)確性、以及歷史數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)、分析、查看？

（3）將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)接入信息層時(shí)，面臨著病毒、惡意軟件的入侵，如何保證整個(gè)系統(tǒng)的安全性？

（4）分散的光伏電站各個(gè)子系統(tǒng)相互獨(dú)立，如何整合成一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)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(dāng)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(jī)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(gè)光伏陣列電流。

報(bào)警數(shù)據(jù)：設(shè)備可提供的所有報(bào)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(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警數(shù)據(jù)。

 

（4）氣象監(jiān)測(cè)儀監(jiān)控

采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有環(huán)境溫度 、光照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向等。

 

4.2 統(tǒng)一的設(shè)備維護(hù)管理

      力控軟件平臺(tái)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(yùn)轉(zhuǎn)情況、電流和電壓、設(shè)備的故障信息，提供自動(dòng)報(bào)警顯示并存儲(chǔ)，并且對(duì)重要儀表統(tǒng)一管理，提示維修人員及時(shí)更換備件、及時(shí)維護(hù)，延長(zhǎng)儀表的使用壽命。

 

4.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示

      調(diào)度中心負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集重要參量并進(jìn)行定期存儲(chǔ)，操作員可查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，并且以報(bào)表和曲線(xiàn)、棒圖等形式的展示，同時(shí)可以打印數(shù)據(jù)，為技術(shù)員分析系統(tǒng)運(yùn)行狀況提供科學(xué)的依據(jù)。

 

4.4 系統(tǒng)報(bào)警與告警通知

      當(dāng)系統(tǒng)任何節(jié)點(diǎn)、任務(wù)模塊出現(xiàn)故障或異常，在處理系統(tǒng)實(shí)時(shí)的或歷史的數(shù)據(jù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常、故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)給出各種報(bào)警提示，包含預(yù)設(shè)的語(yǔ)音報(bào)警、報(bào)警簡(jiǎn)報(bào)窗口顯示、報(bào)警總表顯示、報(bào)警即時(shí)打印、報(bào)警畫(huà)面、圖元變色等。

      系統(tǒng)產(chǎn)生的報(bào)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(bào)警類(lèi)別、描述等做復(fù)雜的關(guān)鍵字組合查詢(xún)和進(jìn)行復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)。

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(yù)警功能。告警方式包括：

• 監(jiān)控界面集中告警
• 手機(jī)短信告警
• E-mail電子郵件報(bào)警

 

4.5 視頻監(jiān)控

      視頻監(jiān)控功能能夠展示實(shí)時(shí)的視頻內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)“遙視”。視頻監(jiān)控可以單獨(dú)使用，即選擇某個(gè)視頻設(shè)備后，展示選定視頻設(shè)備傳輸過(guò)來(lái)的視頻影像；同時(shí)，視頻監(jiān)控可以實(shí)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(duì)分析、專(zhuān)家分析。比對(duì)分析是指通過(guò)多個(gè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)的比較來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，比如將兩臺(tái)逆變器的日發(fā)電量進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，如果有一臺(tái)逆變器的發(fā)電量總是比另外一臺(tái)低，那么我們就可以認(rèn)為發(fā)電量低的這一臺(tái)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。 

 

4.7 統(tǒng)計(jì)報(bào)表

      統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能可為管理人員提供必要的報(bào)表，根據(jù)報(bào)表的不同，系統(tǒng)自動(dòng)按照?qǐng)?bào)表的功能及需要，按照日、月、季、年等方式提供不同粒度的報(bào)表，所有的報(bào)表均可以導(dǎo)出成使用者非常習(xí)慣使用的EXCEL 或者通過(guò)連接的打印機(jī)進(jìn)行打印，打印出的格式和內(nèi)容與看到的格式和內(nèi)容完全一致。 

 

4.8 數(shù)據(jù)的在線(xiàn)統(tǒng)計(jì)

      能夠?qū)Πl(fā)電站運(yùn)行的各種常規(guī)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，包括日、月、年、時(shí)段的最大、最小值及其出現(xiàn)時(shí)間、平均值、越限次數(shù)、越限時(shí)間、越限率、合格率等。

4.9 Web發(fā)布

      通過(guò)力控軟件提供的Web功能，可以使用戶(hù)從IE瀏覽器上訪(fǎng)問(wèn)工程畫(huà)面，瀏覽的效果與在力控軟件運(yùn)行系統(tǒng)中看到的工程畫(huà)面完全相同，包含全部動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)畫(huà),方便系統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理。

4.10 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)

      力控軟件提供了用戶(hù)側(cè)光伏電站在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)認(rèn)證技術(shù)規(guī)范V7.0、《可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》等轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，可以將數(shù)據(jù)傳到住建部以及金太陽(yáng)中心。

 

5 方案總結(jié)

      基于力控軟件平臺(tái)搭建的光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息共享、交換、傳輸?shù)裙δ?，滿(mǎn)足用戶(hù)中心數(shù)據(jù)庫(kù)的要求。