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0概述
本項目主要是通過電力監控係統實時監測廣西交投大廈屋頂光伏發電,使用安科瑞品牌彙流箱AGFT-M4、深圳科士達逆變器KSG1-100K、利城環境檢測儀實時監測環境參數,並網櫃使用安科瑞多功能儀表計量發電量。以上設備通過RS485通訊與後台組網。
1需求分析
為保證光伏發電係統的正常工作。需要對項目現場的彙流箱、逆變器進行電壓、電流、功(gong)率(lv)等(deng)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)在(zai)線(xian)監(jian)控(kong)。通(tong)過(guo)環(huan)境(jing)監(jian)測(ce)儀(yi)實(shi)時(shi)掌(zhang)握(wo)天(tian)氣(qi)情(qing)況(kuang),一(yi)旦(dan)監(jian)控(kong)點(dian)被(bei)監(jian)視(shi)參(can)數(shu)異(yi)常(chang),能(neng)夠(gou)及(ji)時(shi)越(yue)限(xian)報(bao)警(jing),有(you)關(guan)人(ren)員(yuan)采(cai)取(qu)相(xiang)應(ying)的(de)措(cuo)施(shi),避(bi)免(mian)安(an)全(quan)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng)。自(zi)動(dong)抄(chao)表(biao)功(gong)能(neng)節(jie)省(sheng)了(le)人(ren)力(li)物(wu)力(li),功(gong)率(lv)趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)功(gong)能(neng)能(neng)夠(gou)直(zhi)觀(guan)的(de)顯(xian)示(shi)各(ge)回(hui)路(lu)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai),便(bian)於(yu)用(yong)戶(hu)了(le)解(jie)整(zheng)個(ge)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)。
數據采集
自動采集現場所有電量儀表的模擬量數據,自動采集現場開關狀態以及故障狀態等開關量數據。
支持實時采集、自動周期采集(定時采集)可配置周期(1分鍾~24小時)。
支持數據傳輸正確性檢驗,異常數據自動處理。
支持多線程處理機製,提高數據采集效率,能同時對多個設備進行數據采集。
數據實時顯示采用光伏發電主接線圖直觀顯示模式,各回路開關斷合以及故障狀態直觀可見。
數據分析與處理
數據的綜合統計、分析需要實現以下功能:
各彙流箱發電數據小時、日、月、年等時間段內發電量的統計、計算。
各的發電功率最大、最小、平均值計算。
統計各分站及整體的發電量。
權限管理
要求對不同用戶賦予不同角色的權限,能授權到功能子菜單、具體檔案記錄、數據記錄等。
係統要求具備合理完善的用戶安全控製機製,能使應用環境中的信息資源得到有效地保護,防止信息的丟失、失竊和破壞。
為生產節能改造提供數據支撐,並能提供節能改造前後的效果評估。
2 係統方案
安科瑞Acrel-2000係xi統tong根gen據ju廣guang西xi交jiao投tou大da廈sha光guang伏fu發fa電dian項xiang目mu現xian場chang實shi際ji情qing況kuang,整zheng體ti網wang絡luo結jie構gou采cai用yong屏ping蔽bi雙shuang絞jiao線xian直zhi接jie接jie至zhi數shu據ju采cai集ji器qi然ran後hou通tong過guo光guang纖xian將jiang數shu據ju上shang傳chuan至zhi值zhi班ban室shi的de監jian控kong主zhu機ji,保bao障zhang了le電dian力li監jian控kong係xi統tong傳chuan輸shu的de穩wen定ding性xing與yu實shi時shi性xing。
1)站控管理層
zhankongguanlicengzhenduidianlijiankongxitongdeguanlirenyuan,shirenjijiaohudezhijiechuangkou。zaiguangxijiaotoudashaguangfufadianxiangmugongchengzhongzhuyaozhizhiyudixiayicengpeidianshidejiankongzhuji。
2)網絡通訊層
通訊層主要是由采集器、以太網設備及總線網絡組成。通訊管理機主要功能是監測現場智能儀表;以太網設備及總線網絡的主要功能是實現分站與主站之間的數據交互,使發電係統管理集中化、信息化、智能化,提高了發電係統的安全性、可靠性和穩定性,達到了無人值守的目的。
3)現場設備層
現場設備層是數據采集終端,主要由智能儀表組成,智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口,采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器,通訊服務器通過光纖到達該值班室監控主機進行組網,實現遠程監控。
係統結構圖

3 係統功能
光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)一(yi)次(ci)實(shi)時(shi)係(xi)統(tong)圖(tu)為(wei)主(zhu)監(jian)控(kong)畫(hua)麵(mian),主(zhu)要(yao)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)變(bian)電(dian)所(suo)所(suo)有(you)回(hui)路(lu)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai),紅(hong)色(se)代(dai)表(biao)合(he)閘(zha),綠(lv)色(se)代(dai)表(biao)分(fen)閘(zha)。在(zai)係(xi)統(tong)圖(tu)中(zhong)可(ke)以(yi)直(zhi)觀(guan)的(de)看(kan)到(dao)每(mei)路(lu)進(jin)線(xian)和(he)出(chu)線(xian)的(de)運(yun)行(xing)參(can)數(shu)和(he)狀(zhuang)態(tai),可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)彙(hui)流(liu)箱(xiang)、並網櫃、逆變器等設備的所有常規電力參數,如:電壓、電流、發電功率、總發電量等。如下圖所:

一次係統圖
監控係統可分區域實時監控各光伏陣列的充電電壓及電流、蓄電池電壓及溫度等信息,並對故障點進行異常顯示與報警提示。
可針對光伏發電現場的各種事件進行記錄,如:通訊采集異常、開關變位、操作記錄等,時間記錄支持按類型查詢,並可對越限報警進行更改設置如下圖所示:

報警功能實時查詢
參can數shu抄chao表biao功gong能neng,主zhu要yao對dui彙hui流liu箱xiang各ge回hui路lu的de電dian參can數shu進jin線xian查zha詢xun。支zhi持chi任ren意yi時shi刻ke電dian參can數shu查zha詢xun,具ju備bei數shu據ju導dao出chu和he報bao表biao打da印yin等deng功gong能neng。該gai報bao表biao查zha詢xun廣guang西xi交jiao投tou大da廈sha光guang伏fu發fa電dian各ge發fa電dian回hui路lu的de電dian參can數shu,主zhu要yao包bao括kuo:電流、發電功率和發電量。該報表各回路名稱和數據庫關聯,方便用戶修改回路名稱。如下圖所示:

電參數抄表
係xi統tong通tong訊xun結jie構gou示shi意yi圖tu,主zhu要yao顯xian示shi係xi統tong的de組zu網wang結jie構gou,係xi統tong采cai用yong分fen層ceng分fen布bu式shi結jie構gou,同tong時shi監jian測ce間jian隔ge層ceng設she備bei的de通tong信xin狀zhuang態tai。紅hong色se表biao示shi通tong訊xun正zheng常chang,綠lv色se表biao示shi通tong訊xun故gu障zhang。下xia圖tu為wei變bian電dian所suo通tong訊xun狀zhuang態tai示shi意yi圖tu。

通訊結構示意圖
4 結束語
在光伏發電係統中,發電係統的安全性至關重要,本文介紹的Acrel-2000電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)在(zai)廣(guang)西(xi)交(jiao)投(tou)大(da)廈(sha)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)項(xiang)目(mu)的(de)應(ying)用(yong),可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)發(fa)電(dian)回(hui)路(lu)的(de)電(dian)參(can)量(liang)的(de)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong),不(bu)僅(jin)能(neng)顯(xian)示(shi)回(hui)路(lu)發(fa)電(dian)狀(zhuang)況(kuang),還(hai)具(ju)有(you)網(wang)絡(luo)通(tong)訊(xun)功(gong)能(neng),可(ke)以(yi)與(yu)串(chuan)口(kou)服(fu)務(wu)器(qi)、計算機等組成電力監控係統。係統實現對采集數據的分析、處理,實時顯示光伏係統的運行狀態,對參數越限具有彈出報警對話框、語音提示,並生成各種電能報表、分析曲線、圖形等,便於電能的遠程抄表以及分析、研究,該係統運行安全、可靠、穩定,為項目解決用電問題提供了真實可靠的依據,取得了較好的企業效益。
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