安科瑞 張奇峰鹽城某科技有限公司101廠房光伏監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要：介紹鹽城某科技有限公司101廠房光伏監(jiān)控系統(tǒng)，采用光伏逆變器、多功能儀表、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，采集配電現(xiàn)場(chǎng)的各種電參量和狀態(tài)信號(hào)。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過安科瑞光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所供配電回路的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

關(guān)鍵詞：鹽城某科技有限公司101廠房光伏監(jiān)控系統(tǒng)；變配電所；多功能儀表；安科瑞光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)。

0 概述
鹽城某電力科技有限公司位于鹽城某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，本工程擬利用101車間廠房屋頂進(jìn)行光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)。
本工程光伏電站本期容量為1.4994MW，計(jì)劃于2014年12月31日投運(yùn)。項(xiàng)目采用6120塊245W多晶太陽能電池組件、51臺(tái)30KW光伏逆變器構(gòu)成光伏發(fā)電系統(tǒng)。

1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
本技術(shù)規(guī)范書引用的和行業(yè)標(biāo)注如下：
(1) IEC61215 晶體硅光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定型
(2) IEC6173O.l 光伏組件的安全性構(gòu)造要求
(3) IEC6173O.2 光伏組件的安全性測(cè)試要求
(4) GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)  概述和導(dǎo)則》
(5) SJ/T11127-1997《光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)過電壓保護(hù)--導(dǎo)則》
(6) GB/T 19939-2005《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》
(7) GB/T 19964-2005《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》
(8) Q/SPS 22-2007《并網(wǎng)光伏發(fā)電逆變器技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》
(9) CSCS85:1996《太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》

2  系統(tǒng)方案
本系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，如下圖所示：

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1、站控管理層：監(jiān)控主機(jī)是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心。監(jiān)控主機(jī)通過通信系統(tǒng)與各現(xiàn)場(chǎng)通訊服務(wù)器進(jìn)行信息交互，完成運(yùn)行監(jiān)測(cè)、命令下達(dá)、數(shù)據(jù)分析、狀態(tài)顯示、統(tǒng)計(jì)分析等功能，站控管理層設(shè)置工作站主機(jī)、打印機(jī)及UPS等。
2、網(wǎng)絡(luò)通訊層：本項(xiàng)目中，并網(wǎng)點(diǎn)離監(jiān)控室具體比較近，采用屏蔽雙絞線直接拉設(shè)，網(wǎng)絡(luò)通訊層設(shè)置2臺(tái)通訊管理機(jī)和1臺(tái)交換機(jī)。
3、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：51臺(tái)逆變器、4臺(tái)并網(wǎng)點(diǎn)智能儀表、12臺(tái)匯流箱智能儀表及1臺(tái)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，現(xiàn)場(chǎng)所有智能裝置需具有RS485通訊接口，MODBUS-RTU通訊協(xié)議。
4、逆變器主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括：
直流電壓、直流電流、直流功率
交流電壓、交流電流
逆變器內(nèi)溫度、時(shí)鐘
頻率、功率因數(shù)、當(dāng)前發(fā)電功率
日發(fā)電量、累積發(fā)電量、累積CO2減排量
電網(wǎng)電壓過高、電網(wǎng)電壓過低
電網(wǎng)頻率過高、電網(wǎng)頻率過低
直流電壓過高、直流電壓過低
逆變器過載、逆變器過熱、逆變器短路
散熱器過熱
逆變器孤島
DSP故障、通訊故障等

3  系統(tǒng)功能
功能特點(diǎn)
本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運(yùn)行穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)交互界面，一切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠(yuǎn)程顯示功能。
登錄界面
①系統(tǒng)運(yùn)行主界面
系統(tǒng)監(jiān)控提供功能選擇畫面，并對(duì)光伏陣列現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與顯示，如室外溫度值、風(fēng)速、風(fēng)向、光照強(qiáng)度等；

②系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視
監(jiān)控系統(tǒng)可分區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)各逆變器實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，并對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行異常顯示與報(bào)警提示；

③逆變器用電趨勢(shì)曲線分析
監(jiān)控系統(tǒng)可繪制顯示逆變器電壓—時(shí)間曲線、功率—時(shí)間曲線等，直流側(cè)輸入電流實(shí)時(shí)曲線、交流側(cè)逆變輸出電流曲線，并采集與顯示各逆變器日發(fā)電量等電參量；

④歷史數(shù)據(jù)管理
監(jiān)控系統(tǒng)可針對(duì)光伏發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)的各種事件進(jìn)行記錄，如：通訊采集異常、開關(guān)變位、操作記錄等，時(shí)間記錄支持按類型查詢，并可對(duì)越限報(bào)警值進(jìn)行更改設(shè)置；

⑤日發(fā)電趨勢(shì)分析
系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)曲線和歷史趨勢(shì)兩種曲線分析界面，可以反映出每天24小時(shí)內(nèi)光伏發(fā)電量與該日日照強(qiáng)度，環(huán)境溫度，風(fēng)速等的波動(dòng)情況。

⑥發(fā)電參量統(tǒng)計(jì)報(bào)表
系統(tǒng)提供了豐富的各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表界面，可以根據(jù)客戶需求統(tǒng)計(jì)出任意時(shí)間段內(nèi)光伏發(fā)電量和相關(guān)參量。

4  結(jié)束語
在當(dāng)今光伏發(fā)電設(shè)施的應(yīng)用中，光伏并網(wǎng)變電所的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的安科瑞光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)在鹽城某科技有限公司101廠房光伏監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所供配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與通訊管理機(jī)、計(jì)算機(jī)等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過通信管理機(jī)接入所有的光伏電站在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，進(jìn)行設(shè)備統(tǒng)一管理，設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集、查看、分析。為解決光伏發(fā)電實(shí)時(shí)監(jiān)控問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)。