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，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(dá)萬點以上，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、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(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(fēng)速、風(fēng)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(fù)責(zé)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(xué)的依據(jù)。

4.4系統(tǒng)報警與告警通知

當(dāng)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(yù)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(fù)雜的關(guān)鍵字組合查詢和進行復(fù)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(yù)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(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(rèn)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(dǎo)出成使用者非常習(xí)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)容完全一致。

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、時段的最大、最小值及其出現(xiàn)時間、平均值、越限次數(shù)、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(tǒng)中看到的工程畫面完全相同，包含全部動態(tài)數(shù)據(jù)和動畫,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側(cè)光伏電站在線監(jiān)測系統(tǒng)認(rèn)證技術(shù)規(guī)范V7.0、《可再生能源建筑應(yīng)用示范項目數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(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。