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或電網調度系統的監(jiān)控需求，是電站業(yè)主和電網公司所共同關心的問題。而現有光伏電站監(jiān)控系統主要從本廠逆變器出發(fā)，對電站運行的一些參數進行監(jiān)測，同時獲取電站中的其它設備的信息及控制這些設備，滿足電網調度系統對電站的實時監(jiān)控要求。

2系統建設難點

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，最后產生的高壓交流并入電網。隨著光伏發(fā)電在中國的持續(xù)建設和投入，如何提供全站設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)定的協議進行數據傳輸，是電站業(yè)主和電網公司所共同關心的問題。

光伏電站監(jiān)控系統面臨的主要問題有以下幾個方面：

（1）現場一般采用的是不同廠家的產品，現場設備種類繁多，通訊協議不一致，如何實現集中的監(jiān)控和管理？

（2）大型電站的測點數量級達萬點以上，如何保證數據采集的速率和準確性、以及歷史數據的海量存儲、分析、查看？

（3）將現場數據接入信息層時，面臨著病毒、惡意軟件的入侵，如何保證整個系統的安全性？

（4）分散的光伏電站各個子系統相互獨立，如何整合成一個統一的平臺以消除信息孤島？

3系統架構

4系統功能

4.1數據采集和控制

（1）逆變器監(jiān)控

采集的基礎數據：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。

（2）匯流箱監(jiān)控

采集的基礎數據： 光伏陣列每路電流或每個光伏陣列電流。

報警數據：設備可提供的所有報警數據。

（3）光伏陣列監(jiān)控

采集的基礎數據有高度角、方位角、運行狀態(tài)、報警數據。

（4）氣象監(jiān)測儀監(jiān)控

采集的基礎數據有環(huán)境溫度 、光照強度、風速、風向等。

4.2統一的設備維護管理

力控軟件平臺提供監(jiān)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，提示維修人員及時更換備件、及時維護，延長儀表的使用壽命。

4.3數據存儲和顯示

調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據庫的數據，并且以報表和曲線、棒圖等形式的展示，同時可以打印數據，為技術員分析系統運行狀況提供科學的依據。

4.4系統報警與告警通知

當系統任何節(jié)點、任務模塊出現故障或異常，在處理系統實時的或歷史的數據過程中發(fā)現異常、故障時，系統自動給出各種報警提示，包含預設的語音報警、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。

系統產生的報警信息保存，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、描述等做復雜的關鍵字組合查詢和進行復雜的統計。

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：

?監(jiān)控界面集中告警

?手機短信告警

?E-mail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容，從而實現“遙視”。視頻監(jiān)控可以單獨使用，即選擇某個視頻設備后，展示選定視頻設備傳輸過來的視頻影像；同時，視頻監(jiān)控可以實現視頻拍攝方向的調整、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備的運行數據的比較來發(fā)現問題，比如將兩臺逆變器的日發(fā)電量進行對比發(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，借此也可以用來判斷逆變器的好壞。

4.7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，打印出的格式和內容與看到的格式和內容完全一致。

4.8數據的在線統計

能夠對發(fā)電站運行的各種常規(guī)參數進行統計計算，包括日、月、年、時段的最大、最小值及其出現時間、平均值、越限次數、越限時間、越限率、合格率等。

4.9Web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中看到的工程畫面完全相同，包含全部動態(tài)數據和動畫,方便系統的遠程管理。

4.10數據的轉發(fā)

力控軟件提供了用戶側光伏電站在線監(jiān)測系統認證技術規(guī)范V7.0、《可再生能源建筑應用示范項目數據監(jiān)測系統技術導則》等轉發(fā)協議，可以將數據傳到住建部以及金太陽中心。

5方案總結

基于力控軟件平臺搭建的光伏發(fā)電監(jiān)控系統，可實現監(jiān)測數據信息共享、交換、傳輸等功能，滿足用戶中心數據庫的要求。