光伏监控系统3MW光伏电站的应用

时间：2022-05-11

安科瑞

江苏省安科瑞

引言：详细介绍九3MW光伏发电站电力监控手机软件，选用汇流箱、逆变器、环境监测仪收集配电设备当场的各种各样电参数、微机保护。系统软件应用当场就地无线组网的方法，组网方案后根据计算机接口通信并远传水表至后台管理，根据Acrel-2000 V8.0型太阳能发电监控系统完成变电站配电设备回路用电量的管理方法。

关键字：九州方圆新能源技术;变电站;汇流箱;逆变器;环境监测仪;Acrel-2000 V8.0;太阳能发电监控系统

0 简述

湖北省九州方，2012年6月创立，注册资金1.69亿人民币。企业专业从业并网光伏发电站、太阳能发电工程建筑一体化发电厂、光伏农业一体化电站的项目投资基本建设、经营维护保养和管理方法;生产制造、产品研发太阳能发电照明灯具、太阳能发电电池充电等太阳能发电集成化软件系统。

光伏发电站配置自启动、功能齐全的监控系统。这类监控系统有别于传统式发电站监控系统或配电站综合性自动化技术，相对而言，光伏发电站内机器设备类型不如传统式火电厂丰富多彩，生产管理步骤都不太繁杂。但其典型性特性是装机量大、占地总面积广、维护保养工作人员非常少，这就规定生产制造运作、设备监控、环保监测、安全保卫安防等各阶段集中统一起来，且可以融入其部位分散化、配备灵便的特性。根据计算机接口设计方案的大中型光伏发电站监控系统可以考虑那些规定。

因为太阳能光伏板发电量主要参数是不稳定的，并且是起伏和中断的，太阳能发电监控系统可对太阳能光伏发电站里的充电电池列阵、汇流箱、逆变器、交直流电源配电箱、阳光追踪自动控制系统等设施实现远程监控和操纵。光伏发电站太阳能发电监控系统根据各种各样款式的图形及数据信息迅速把握发电厂的运作状况，其友善的用户页面、强劲的研究作用、健全的问题警报保证了太阳能发电光伏发电设备的彻底靠谱和平稳运作。

本工程为3MW的工业区房顶光伏并网发电。据只需监控器逆变器及汇流箱。顾客如需完成温度、环境湿度、光照强度、风频、风力plc收集，可另安装环境监控系统仪。

本新项目一共有5台逆变器,41台汇流箱。在其中工业区有4台逆变器，33台汇流箱遍布在1#工业厂房平屋面、2#工业厂房平屋面、库房平屋面，监控中心在逆变器室旁。国贸大厦有1台逆变器，8台汇流箱遍布在商务大厦房顶，监控中心在商务大厦一层。

Acrel-2000 V8.0型低电压智能配电系统，灵活运用了现代电子技术、电子信息技术、互联网技术和计算机接口技术应用发展趋势，对变配电系统软件开展分散化数据采集和集中监控管理方法。对配电系统的二次机器设备开展组网方案，根据电脑和通信网络，将分离的配电设备所的当场设备连接为一个巧妙的总体，完成电力网运转的实时监控和规范化管理。

1 体系结构叙述

本监控系统选用分层次分布式系统构造，即站控层，通信层与间距层;工业区组网方案如下图(1)所显示：

图(1)

国贸中心组网方案如下图(2)所显示：

间距设备层关键为：逆变器、汇流箱、环境监测仪等。这种设备各自相匹配相对的一次安装设备在电气控制柜内，这种设备均选用RS485通信插口，根据当场MODBUS系统总线组网方案通信，完成数据信息当场收集。

网络通信层关键为：通讯服务器，其具体功用为把分散化在现场收集设备集中化收集，与此同时远传水表至站控层，进行当场层和站控层中间的信息互动。

站控高管：配有性能**工控电脑、显示屏、UPS开关电源、复印机、警报无源蜂鸣器等机器设备。监控系统安装在电子计算机上，集中化收集表明当场机器设备管理状况，以人机交互技术的方式表明给用户。

以上互联网仪表盘均选用RS485插口和MODBUS-RTU通信协议，RS485选用屏蔽电缆传送，一般都选用二根连线，布线简易便捷;通信插口是并行传输通讯即通信的双方都可以接受、传送数据可是在同一时时刻刻只有推送或获取数据，数据信息传输率为10Mbps。RS485插口是运用均衡控制器和差分信号信号接收器的组成，抗噪音干扰能力提高，系统总线上容许联接高达32个机器设备，传送间距为1.2km。

2 太阳能发电监控系统关键作用

2.1 数据采集与解决

数据采集是配电监控的基本，数据采集关键由较底层多用途互联网仪表盘收集进行，完成远程控制数据信息的当地即时表明。必须进行收集的数据信号包含：逆变器直流电压U、相电压I、频率Hz、输出功率P、功率因素COSφ、电度EPI、等数据信息，汇流箱工作电压、各界电流量等，环境监测仪温度、环境湿度、风力、风频、光照强度等，远程控制机器设备运作情况等数据信息。

数据处理方法主要是把按要求收集到的电参数即时精确的表明给用户，做到配电监控的自动化技术化和智能规定，与此同时把收集到的数据信息存进数据库查询供用户查看。

2.2 人机交互技术

系统软件给予简易、实用、优良的用户应用页面。选用中文页面，CAD图型表明配电房系统软件电气设备一次主接线方法，表明配电系统机器设备情况及相对应即时运作参;界面实时动态更新;plc表明;开关量显示;持续纪录表明等。

2.3 历经事情

历经事情查询页面主要是为用户查询以前产生过的常见故障纪录、数据信号纪录、操作记录、越限记录排忧解难友善的人机交互技术，根据历史事件查询服务平台，您可以按照自身的标准和查询条件便捷精准定位您所需查询的历史事件，为您掌握全部体系的运作状况给予了较好的系统适用。

2.4 数据库查询创建与查看

关键进行遥精确测量和遥信量按时收集，而且创建数据库，按时转化成报表，以供用户查看打印出。

2.5 用户管理权限

对于差异档次的用户，设定不一样的管理权限组，避免因人为因素操作失误给生产制造，日常生活提供的损害，完成配电系统的安全性，靠谱运作。可以根据用户管理方法开展用户登陆、用户销户、更改密码、加上删掉等实际操作，便捷用户对账户和授权的改动。

2.6 运作负载曲线图

负载发展趋势曲线图作用关键承担按时收集三相五线及关键回路电流量和输出功率负载参数，自动生成运作负载发展趋势曲线图的，便捷用户立即掌握设施的运作负载情况。点一下界面相对应按键或下级菜单可以进行对应作用的转换;可以查询即时发展趋势曲线图或历史时间趋势线;对选定曲线图可以开展移动、放缩、测量范围转换等实际操作，协助用户三相五线趋

势剖析和常见故障回忆，为剖析所有体系的管理状况给予了形象化而便捷的系统适用。

2.7 远程控制报表查看

报表管理流程的首要功用是依据用户的必须设计方案报表款式，把操作系统中解决的信息通过挑选、组成和统计分析转化成用户必须的报表数据信息。本程序流程还能够依据用户的要对报表文档选用按时储存、打印出或是招唤储存、打印出方式。与此同时本程序流程还向用户给予了对产生的报表文档管理作用。

报表具备随意设定查看时间完成日、月、年的电磁能统计分析，数据信息导出来和报表打印出等作用。

3 经典案例

3.1 顾客规定

顾客给予的配电设备检测要求表：

顾客对报表的规定：对逆变器输出和键入率的电流量、工作电压、输出功率、功率因素和自然环境温湿度记录阳光照射的报表并适用查看历史记录打印出作用，逆变器日月年电磁能以棒图的方式表明。

3.2 对于本新项目手机软件完成作用

本工程中监控点遍布广，选用金属组网方案方法，以降低传输数据中的影响。

太阳能发电列阵检测作用，关键实现对每个汇流箱，单通道直流电流、太阳能发电工作电压、太阳能发电总电流量、汇流箱温度监测，各汇流箱运作情况的检测，并对常见故障点开展出现异常表明与警报提醒。如下图(3)

图(3)太阳能发电列阵检测

警报事情主要运用于查询电流量越限信息内容和汇流箱、逆变器、环境监测仪通信联接信息内容;协助用户开展安全事故查看;适用历史时间查看，打印出等作用。如果有一切主三相五线回路电流量越限、通讯中断和联接，即时警报信息内容中会立即呈现哪一个回路哪一相电压和回路名字，并会自弹出出这一对话框，直到值班员以往确定或消除警报才会终止警报。如下图(4)

图(4)历史时间监测警报记录查询

就可实现远程抄表导航条的首要功用为：查询变电站中全部回路的电参数。报表可以开展EXCEL导出来或是打印出。在主界面上点一下就可实现远程抄表按键将发生如下图(5)所显示。设定好时间，根据点一下1#工业厂房平屋面、2#工业厂房平屋面和库房平屋面按键，就可以见到相对应回路的历史记录。。

图(5) 主要参数抄水表

发电量日棒图的首要功用为：是对四台逆变器的耗电量年、月、日统计分析，报表可以开展EXCEL导出来或是打印出，棒图只有打印出。以日报表为例子，报表的查看设定好查看时间既可查看历史时间耗电量;相匹配棒图的查看，先要查报

表在点一下棒图下边相匹配的测量范围挑选。如下图(6)

图(6) 电磁能报表

自定电磁能报表的首要功用为：查询台逆变器的耗电量，报表可以开展EXCEL导出来或是打印出。点一下自定电磁能报表按键将发生如下图(7)所显示，设定好查看的开始与完毕时间就可以查看历史时间耗电量。(留意仅有报表网易大数据逆变器开始时间和完毕时间都是有信息的情形下，总的发电能力才恰当。)

图(7) 自定报表

发电量发展趋势和自然环境关联趋势图关键承担查询自然环境对台逆变器的电功率的关联，曲线图可以查询即时发展趋势曲线图或历史时间趋势线;协助用户管理方法用电量机器设备。本页面曲线图表明的环境监测仪的工作温度、空气相对湿度、风频、风力的曲线图，也有光照度和四台逆变器的输出功率对比分析，曲线图的如何查询和并网检测中逆变器曲线图如何查询一样。左侧是环境监测仪的数据信息报表。如下图(8)

图(8)发电量发展趋势和自然环境关联

并网检测页面关键承担查询逆变器的工作情况，逆变器功率因素和无功负荷趋势图，逆变器的即时输出和键入工作电压、电流量输出功率、发电量高效率发电能力及其逆变器运作情况的实时监测。如下图(9)

图(9)并网检测

4 结语

伴随着我国光伏行业经营规模进一步扩张、技术性逐渐提高，光伏发电成本会进一步降低，将来中国太阳能发电容积将大幅度提升。我国已将节能环保产业升高为战略产业链，将来10年拟增加对包含光伏以内的节能环保产业项目投资，以降低经济发展对石油化工电力能源依靠和减少碳排放。将来五到十年中国光伏发电有希望产业化发展趋势。文中讲解的Acrel-2000 V8.0太阳能发电监控系统在九3MW光伏发电站的运用，可以完成九3MW光伏发电站发电量的实时监控系统和并网的实时监控，不但能表明回路用电量情况，还具备网络通信作用，可以与串口服务器、电子计算机等构成太阳能发电监控系统。系统软件完成对收集数据的分析、解决，即时表明光伏发电站各逆变器、汇流箱的运转情况，对仿真模拟分重合闸、负荷越限具备弹出来警报提示框及报警声音提醒，并产生各种各样电磁能报表、剖析曲线图、图型等，有利于电磁能的就可实现远程抄表及其用电量剖析、科学研究。该体系运作安全性、靠谱、平稳，为变电站用户处理用电量问题带来了真正靠谱的根据，获得了不错的社会经济效益。[1]

论文参考文献：

[1].周中等水平著作. 智能电网用户端电力监控与太阳能发电监控系统商品型号选择及解决方法[M]. 北京市. 机械工程出版社出版. 2011.10

作者介绍：

关键研究内容为智能电网供配电系统。

15216751208

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