1   需求分析

    gaixitongweiyitaowanzhengzhenmideshishijiankongxitong。tongguoguzhangshibiebingtongzhiweihutuanduihedianzhansuoyouzhe，gaixitongnenggouduiguangfuxitongzhongchuxiandegezhongguzhangjinxingjishixiangying。keyongyushangyongjigonggongshiyeguimoguangfudianzhan。

解決方案簡介：為(wei)確(que)保(bao)能(neng)夠(gou)對(dui)問(wen)題(ti)進(jin)行(xing)及(ji)時(shi)應(ying)對(dui)，為(wei)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)集(ji)團(tuan)集(ji)團(tuan)開(kai)發(fa)一(yi)套(tao)光(guang)伏(fu)電(dian)站(zhan)遠(yuan)程(cheng)監(jian)控(kong)中(zhong)心(xin)係(xi)統(tong)，這(zhe)是(shi)一(yi)套(tao)充(chong)分(fen)進(jin)行(xing)網(wang)絡(luo)應(ying)用(yong)，並(bing)可(ke)靈(ling)活(huo)擴(kuo)展(zhan)的(de)可(ke)提(ti)供(gong)24/7實時監控的係統。該係統能夠讓光伏係統所有者對係統的產能量進行每日、月度及年度追蹤、獲取最新的總產量信息、光伏係統目前銷量、過去及未來收入和其他關於太陽能電站的詳細信息等。電站所有者可查看天氣預報、二氧化碳減排信息和其他生態信息等。

 

係統整體架構圖

係統整體采用集中式數據采集架構
，整體分為兩個部分，分別是下屬各光伏電站和集團總部。

架(jia)構(gou)底(di)層(ceng)為(wei)下(xia)屬(shu)電(dian)站(zhan)企(qi)業(ye)層(ceng)
，包(bao)括(kuo)多(duo)家(jia)公(gong)司(si)。在(zai)各(ge)個(ge)分(fen)公(gong)司(si)分(fen)別(bie)放(fang)置(zhi)一(yi)台(tai)接(jie)口(kou)機(ji)，接(jie)口(kou)機(ji)可(ke)根(gen)據(ju)集(ji)團(tuan)需(xu)要(yao)監(jian)視(shi)的(de)指(zhi)標(biao)和(he)采(cai)集(ji)頻(pin)率(lv)從(cong)各(ge)電(dian)站(zhan)係(xi)統(tong)中(zhong)采(cai)集(ji)逆(ni)變(bian)器(qi)、彙流箱、直流屏等係統數據。接口機上運行采集電站係統的接口軟件。在接口機與電站係統之間加裝防火牆
，保障生產係統的安全性。

 

 

架構上層為公司總部層。該層用千兆交換機進行組網，連接的設備有紫金橋實時數據庫服務器、應用服務器、數據發布服務器
、數據采集接口機。

係xi統tong采cai用yong集ji中zhong式shi數shu據ju采cai集ji方fang式shi，在zai公gong司si本ben部bu部bu署shu一yi台tai數shu據ju采cai集ji接jie口kou機ji，通tong過guo運yun行xing接jie口kou軟ruan件jian將jiang下xia屬shu各ge電dian站zhan企qi業ye接jie口kou機ji的de實shi時shi數shu據ju采cai集ji到dao公gong司si總zong部bu紫zi金jin橋qiao實shi時shi數shu據ju庫ku服fu務wu器qi中zhong。采cai用yong集ji中zhong式shi數shu據ju采cai集ji可ke以yi保bao證zheng數shu據ju的de安an全quan性xing和he保bao密mi性xing，減jian少shao係xi統tong的de故gu障zhang點dian，使shi係xi統tong易yi於yu管guan理li和he維wei護hu
；可以節約成本

；

紫金橋實時數據庫服務器用於接收
、處理、存儲來自各電站企業逆變器、變流箱、直流櫃
、電表等係統的實時數據；

應用服務器提供係統需要的管理信息統計，指標計算等業務應用；

數據發布服務器用於數據的發布
，管理員可以通過IE訪問數據發布服務器
，可以配置、管理和發布網頁
，普通用戶經授權後在任何位置都可以通過IE瀏覽器來訪問網頁，查看網頁發布信息。

     數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)是(shi)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)的(de)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)，它(ta)負(fu)責(ze)將(jiang)現(xian)場(chang)數(shu)據(ju)實(shi)時(shi)傳(chuan)送(song)給(gei)數(shu)據(ju)庫(ku)
，將(jiang)操(cao)作(zuo)數(shu)據(ju)下(xia)送(song)到(dao)現(xian)場(chang)
，是(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)服(fu)務(wu)器(qi)與(yu)生(sheng)產(chan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)連(lian)接(jie)的(de)橋(qiao)梁(liang)。如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)穩(wen)定(ding)
、高效、豐富的數采接口，實時數據庫隻能是空中樓閣。

紫金橋軟件具有豐富的I/O接口，能夠與各種DCS，PLC

，智能儀表通訊
，支持的通訊介質可以是以太網、串口
、專用通訊卡等。

 

 

1)  對於提供標準OPC方式的各電站係統，可采用紫金橋OPC接口軟件進行采集。紫金橋OPC接口軟件是紫金橋實時數據庫係統數據采集標準軟件，目前在大部分的工程項目中均采用該方式
，接口軟件成熟
，運行穩定、可靠，是實施大型係統項目的首選。

2)  對於不提供標準OPC方式的係統
，可直接選用其它標準接口
，如MODBUS

，或自主開發的接口軟件
，如主流PLC控製係統、常用智能儀表
、智能電表係統接口等。

下屬光伏電站企業數據采集到各自的接口機後將數據直接上傳至集團總部。

數據采集頻率根據采集數據的不同種類，可以通過參數進行設置。

所采集到的數據按照設計好的數據分類規則進行分類存貯；對采集到的數據要標定數據的采集時間、參數類別代碼等；對不同的參數可以根據集團公司規定的規則執行編碼。

數據接口機可以緩存全部采集到的數據。支持多級數據恢複。

數據接口機具有自動和人工進行數據備份、數據恢複、數據清理的能力。對數據的維護設定特定權限，防止誤操作，保證安全性。

係xi統tong對dui於yu數shu據ju的de存cun儲chu采cai用yong紫zi金jin橋qiao實shi時shi數shu據ju庫ku係xi統tong，數shu據ju庫ku係xi統tong采cai用yong了le高gao效xiao的de二er次ci壓ya縮suo技ji術shu和he過guo濾lv技ji術shu，使shi進jin入ru到dao紫zi金jin橋qiao實shi時shi數shu據ju庫ku的de數shu據ju經jing過guo高gao效xiao的de壓ya縮suo，極ji大da地di節jie省sheng了le硬ying盤pan空kong間jian。例li如ru，每mei秒miao1萬點數據存儲一年
，占用不到20G的磁盤空間，即一隻普通硬盤也可存貯五到十年的數據。

   數shu據ju展zhan示shi層ceng是shi實shi時shi數shu據ju庫ku的de重zhong要yao組zu成cheng部bu分fen。它ta通tong過guo各ge種zhong可ke視shi化hua的de構gou件jian方fang便bian的de搭da建jian複fu雜za的de圖tu形xing數shu據ju畫hua麵mian。所suo有you電dian站zhan係xi統tong上shang的de監jian控kong數shu據ju畫hua麵mian都dou可ke以yi通tong過guo人ren機ji界jie麵mian進jin行xing組zu態tai，並bing能neng運yun行xing顯xian示shi。同tong時shi還hai可ke以yi通tong過guo人ren機ji界jie麵mian觀guan察cha實shi時shi趨qu勢shi、曆史趨勢
、過程報警、過程數據彙總、實時曆史報表等。

 

 

係統功能設計可分為基本應用功能和擴展應用功能，基本應用包括實時信息監視和統計分析報表

；擴展應用功能包括報警管理、手工錄入、對標管理。

實時信息監視功能以采集電站生產過程實時原始數據為基礎
，實現對各電站控製係統實時運行工況的在線監測。通過係統組態圖、趨勢曲線、棒圖、表格等形式實時顯示電站各控製子係統、設備的運行狀態參數，為生產管理人員提供直觀的實時生產過程信息，同時還具有實時數據越限報警功能。

能實時顯示電站的當前發電總功率
、日總發電量、累計總發電量、累計CO2總減排量以及每天發電功率曲線圖。可查看每台逆變器的運行參數，主要包括：直流電壓、直流電流、直流功率
、交流電壓、交流電流
、逆變器機內溫度、時鍾、頻率、當前發電功率、日發電量、累計發電量、累計 CO2 減排量、每天發電功率曲線圖等。

所suo有you逆ni變bian器qi等deng重zhong要yao設she備bei的de運yun行xing狀zhuang態tai，采cai用yong多duo種zhong報bao警jing方fang式shi提ti示shi設she備bei出chu現xian故gu障zhang，可ke查zha看kan故gu障zhang原yuan因yin及ji故gu障zhang時shi間jian，監jian控kong的de故gu障zhang信xin息xi至zhi少shao包bao括kuo以yi下xia內nei容rong：電網電壓過高、電網電壓過低、電網頻率過高

、電網頻率過低
、直流電壓過高、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

、通訊失敗等。

係xi統tong的de統tong計ji報bao表biao及ji綜zong合he分fen析xi功gong能neng主zhu要yao實shi現xian對dui各ge類lei生sheng產chan數shu據ju的de綜zong合he處chu理li和he統tong計ji分fen析xi
，自zi動dong生sheng成cheng電dian站zhan企qi業ye生sheng產chan過guo程cheng管guan理li所suo需xu的de各ge類lei生sheng產chan信xin息xi報bao表biao，如ru：值報表
、日報表
、周報表、月報表、季報表、年報表等，並可按日、月、年等方式進行查詢和打印。用戶可根據自身需要定製報表
，並可定期對報表進行歸檔處理。係統報表具有打印輸出、顯示畫麵硬拷貝功能，並支持在線組態更改操作。

報(bao)警(jing)管(guan)理(li)功(gong)能(neng)是(shi)在(zai)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)第(di)一(yi)時(shi)刻(ke)將(jiang)詳(xiang)實(shi)的(de)故(gu)障(zhang)信(xin)息(xi)及(ji)時(shi)告(gao)知(zhi)相(xiang)關(guan)維(wei)修(xiu)人(ren)員(yuan)

，以(yi)縮(suo)短(duan)故(gu)障(zhang)維(wei)修(xiu)時(shi)間(jian)，增(zeng)加(jia)設(she)備(bei)的(de)在(zai)線(xian)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)
，同(tong)時(shi)將(jiang)告(gao)警(jing)信(xin)息(xi)進(jin)行(xing)長(chang)期(qi)保(bao)存(cun)，以(yi)便(bian)日(ri)後(hou)查(zha)詢(xun)
、分析。

報警瀏覽器可以彙總報警服務器的信息，並以分層次的樹形結構向任意多個現場客戶或場外客戶顯示這些數據。

能夠方便定義報警限

、及時準確地顯示實時和曆史報警，具有報警過濾功能，如按標簽名、按報警類型等。報警模塊可對實時數據庫係統中任何一個工位號進行報警條件設置
，如：高限報警、低限報警、偏差報警或ROC（數值大小變化率）報警。這些報警可送到紫金橋實時數據庫係統中的事件檔案中


，用戶可以篩選和查看報警條件。

用戶接受的報警是那些已設置報警條件的工位號，在超過了最大值
、最小值
、ROC值(zhi)或(huo)數(shu)據(ju)源(yuan)沒(mei)有(you)發(fa)送(song)資(zi)料(liao)時(shi)就(jiu)會(hui)報(bao)警(jing)。這(zhe)些(xie)報(bao)警(jing)消(xiao)息(xi)有(you)助(zhu)於(yu)用(yong)戶(hu)解(jie)決(jue)引(yin)起(qi)報(bao)警(jing)的(de)原(yuan)因(yin)。係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)在(zai)服(fu)務(wu)器(qi)端(duan)敏(min)感(gan)地(di)探(tan)覺(jiao)報(bao)警(jing)條(tiao)件(jian)並(bing)通(tong)過(guo)觸(chu)發(fa)一(yi)個(ge)動(dong)作(zuo)來(lai)響(xiang)應(ying)，如(ru)啟(qi)動(dong)一(yi)個(ge)應(ying)用(yong)或(huo)給(gei)用(yong)戶(hu)發(fa)送(song)一(yi)個(ge)E-Mail（電子郵件）和短信報警。同時會有報警的曆史被記錄下來。

報警的曆史信息會在曆史數據庫中記錄下來便於後期查看查詢。

該功能主要實現對無法實時采集的數據進行手工導入，包括生產數據、設備狀態數據等

，以及需要人為設置的數據如運行基準值

、報警值。

通tong過guo綜zong合he分fen析xi對dui比bi各ge光guang伏fu電dian站zhan的de運yun行xing數shu據ju，客ke觀guan評ping比bi各ge電dian站zhan的de運yun行xing水shui平ping，對dui各ge下xia屬shu電dian站zhan進jin行xing公gong正zheng的de績ji效xiao考kao評ping，開kai展zhan各ge電dian站zhan生sheng產chan業ye務wu技ji能neng競jing賽sai
，不bu斷duan促cu進jin各ge電dian站zhan單dan位wei的de運yun行xing管guan理li水shui平ping。

   總結：通過監控中心係統對現場光伏電站實時數據的采集
，實現光伏電站氣象信息

、發電量、發電功率、逆變器信息
、彙流箱信息等數據順利接入，集團遠程監控中心實現對異地光伏電站的實時監控。

    通過配置數據采集係統和遠程通訊係統

，光伏電站納入集中、實時監控，對光伏電站進行全過程數字化監管
，實現“看得見、查得到、管得住”。監控中心將積累長達多年各種類型光伏電站的運行經驗
，解決光伏發電等分布式電源接入係統問題，總結光伏發電建設
、檢測、接入、運行等各環節的技術標準和規範，為我國光伏電站建設開發、產業引導提供數據支撐。