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淺析基于互聯(lián)網(wǎng)分布式光伏發(fā)電監(jiān)控運維平臺

點擊次數(shù):67更新時間:2025-03-11

安科瑞 劉秋霞

摘要:互聯(lián)網(wǎng)+分布式光伏發(fā)電監(jiān)控運維平臺通過對實時運行數(shù)據(jù)的采集、計算、處理、分析、存儲,結(jié)合天氣狀況對發(fā)電數(shù)據(jù)進行挖掘分析,建立業(yè)務專家知識庫,實現(xiàn)一鍵體檢、自動巡檢等體檢服務,及時發(fā)現(xiàn)電站運行故障或隱患。并基于消息推送技術(shù)、智能化派單技術(shù)、MemCache技術(shù)、手機APP技術(shù)完成自動化運維服務,提高光伏電站的發(fā)電效率,增加了用戶的發(fā)電收益。

關(guān)鍵詞:分布式光伏;智能運維;消息推送;智能派單

0引言

隨著**政策的支持,鼓勵綠色新能源建設,分布式屋頂光伏發(fā)電得到了快速發(fā)展,光伏電站數(shù)量及裝機容量越來越龐大,地理分布越來越廣。各種維護工作量巨大,對運維的要求越來越高,投入的人力和物力越來越多,但實際的運維效果并不理想。分布式屋頂光伏出現(xiàn)設備故障問題,往往不能及時發(fā)現(xiàn),造成發(fā)電量減少。即使聯(lián)系維修人員,由于路途問題,維修人員不能很快的趕到現(xiàn)場進行故障維修,造成多天不發(fā)電,收益減少。另外,發(fā)電效率逐漸降低,對用戶來說往往無法察覺,但是無形中發(fā)電量越來越少,對用戶來說也是損失。

如何解決上述問題,經(jīng)過分析和調(diào)研,建立智能化監(jiān)控運維平臺,通過計算機自動化手段,挖掘分析發(fā)電大數(shù)據(jù),以自動分析代替人工分析,及時發(fā)現(xiàn)電站故障或隱患,及時向用戶發(fā)送告警消息推送,提醒用戶及時處理,對于運行故障問題,及時向運維工程師下發(fā)派單服務,快捷、及時的幫助用戶發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

1系統(tǒng)實現(xiàn)框圖

系統(tǒng)設計原理。整個系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集*心、監(jiān)控*心、派單*心、消息推送*心四大部分,主要適用于分布式家庭屋頂?shù)墓夥娬?,?shù)據(jù)采集*心用于采集各個光伏的數(shù)據(jù),如地理位置信息、業(yè)主信息、逆變器信息、電能信息等,然后將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控*心。監(jiān)控*心接收數(shù)據(jù)并做綜合分析處理,形成體檢報告或故障信息,然后將體檢報告發(fā)送至消息推送*心并*終發(fā)送給客戶端,或?qū)⒐收闲畔l(fā)送給派單*心,派單*心結(jié)合運維工程師客戶端的信息形成運維任務單、并將運維任務單發(fā)送至消息推送*心、*終發(fā)送給客戶端,實現(xiàn)監(jiān)控、維修任務派單及消息推送一條*式的智能化運維。

其中,一鍵體檢、自動巡檢、大數(shù)據(jù)分析*方位電站檢查服務,采用獨立任務體方式控制,可擴展性強,適應不同業(yè)務的需求,內(nèi)存采用緩存技術(shù),提高了任務處理、訪問效率,減輕了服務器壓力。

2功能介紹

2.1消息推送機制

搭建消息接收服務器、消息推送服務器,消息接收服務器接收來自監(jiān)控*心的一鍵體檢或自動巡檢服務的體檢結(jié)果,并把體檢結(jié)果按照訂閱人群進行分類處理,并送入消息發(fā)送緩存中,消息推送服務器中的消息推送服務模塊順序把消息推送到用戶手機客戶端上,提醒用戶注意電站運行狀況。

整個體檢任務可人工后臺配置,并可自由配置推送人群,根據(jù)業(yè)務的不同推送的人群和內(nèi)容也有區(qū)別,可靈活配置。

2.2智能派單服務

派單*心接收的大數(shù)據(jù)分析結(jié)果及客戶故障維修申請,自動或人工下發(fā)維修單,故障電站周邊30公里內(nèi)的運維工程師會及時接收到運維任務,運維任務包括電站運行的故障現(xiàn)象、初步分析的故障原因、電站位置和距離、運維難易程度、任務酬金等內(nèi)容,運維工程師搶單成功后,即可及時趕赴現(xiàn)場進行故障排除或售后服務。

2.3智能運維內(nèi)容

采用模塊化設計,動態(tài)裝載檢測任務體,定時或周期分析電站運行狀況,并可根據(jù)業(yè)務需要擴展,可擴展性強。建立運維專家知識庫,系統(tǒng)通過不斷自我學習,不斷完善專家知識庫,在今后的運維中,發(fā)現(xiàn)問題并可以提供專業(yè)級的建議。結(jié)合 MemCache 緩存技術(shù),把計算結(jié)果放入MemCache緩存中,設定其生命周期,在生命周期內(nèi)的重復檢測請求,直接從 MemCache 中讀取返回,減輕了服務器和歷史數(shù)據(jù)庫的壓力。

(1)采集器通訊中斷次數(shù)超限任務:通過定時分析采集器斷線告警數(shù)量來判斷采集器的通信質(zhì)量,通訊中斷次數(shù)超過 20 次/天,則認為該采集器通訊狀況不佳,存在運行隱患。

(2)采集器通訊中斷時間超限任務:通過定時分析采集器通訊中斷時間來判斷采集器的狀況,通訊中斷時間超過3個小時,則自動向用戶告警提醒,并提供問題解決辦法,如網(wǎng)絡不通、欠費、接觸不良等。

(3)逆變器告警頻繁任務:監(jiān)測逆變器重要告警事項,如果發(fā)現(xiàn)頻繁產(chǎn)生告警信息,說明逆變器存在故障隱患,當?shù)竭_限值閥門后,自動向用戶或運維工程師推送告警消息,以提醒及時排除隱患。

(4)逆變器功率突變檢測任務:檢測逆變器發(fā)電功率數(shù)據(jù),經(jīng)過對比分析,如果存在發(fā)電功率異常突變降低,則篩選出逆變器列表,并發(fā)送體檢報告和功率曲線給運維工程師,用于分析逆變器運行中存在的問題。

(5)發(fā)電量持續(xù)降低檢測任務:監(jiān)測電站日發(fā)電量數(shù)據(jù),經(jīng)過近期對比分析,分析是否存在發(fā)電量不斷降低的現(xiàn)象,及時通知用戶清洗太陽能板或排查是否存在組件故障。

(6)發(fā)電量周邊對比分析任務:對電站周邊30公里同類型電站進行橫向?qū)Ρ确治?,看是否存在發(fā)電量同比低下問題,如果存在及時通知用戶清洗太陽能板或排查是否存在組件故障。

(7)雪、霧霾天氣服務提醒:結(jié)合天氣狀況,在雪、霧霾天氣過后,通過消息推送方式,提醒用戶清洗打掃太陽能板,以提高發(fā)電效率。以上為部分智能運維服務項目,可根據(jù)業(yè)務發(fā)展需要,動態(tài)擴展任務體。

2.4生產(chǎn)的智能化

訂單物料管理與生產(chǎn)掛鉤,實現(xiàn)流程化管理,智能化生產(chǎn)。自動化掃描物料登記,實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期追溯管理。

整個流程從客戶下單、支付、設計、生產(chǎn)、備貨、發(fā)貨、簽收等一系列操作中,完成從訂貨到簽收的整個生命周期的智能化管理,客戶可實時追蹤訂單進度。并把市場與生產(chǎn)結(jié)合起來,實現(xiàn)了定制化生產(chǎn),提高了生產(chǎn)的智能化。

3 Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

3.1平臺概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng),是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求,總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的**經(jīng)驗,專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電站的接入,*進行數(shù)據(jù)采集分析,直接監(jiān)視光伏、風能、儲能系統(tǒng)、充電站運行狀態(tài)及健康狀況,是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標,促進可再生能源應用,提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負荷波動;有效實現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷,提高電力設備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應采用分層分布式結(jié)構(gòu),整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層:設備層、網(wǎng)絡通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議,物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

3.2平臺適用場合

系統(tǒng)可應用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

3.3系統(tǒng)架構(gòu)

本平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設計,即站控層、網(wǎng)絡層和設備層,詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下:

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式

4充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案

4.1實時監(jiān)測

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機界面友好,應能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態(tài),實時監(jiān)測光伏、風電、儲能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中,各子系統(tǒng)回路電參量主要有:相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計值;狀態(tài)參數(shù)主要有:開關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統(tǒng)應可以對分布式電源、儲能系統(tǒng)進行發(fā)電管理,使管理人員實時掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設置等。

系統(tǒng)應可以對儲能系統(tǒng)進行狀態(tài)管理,能夠根據(jù)儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進行及時告警,并支持定期的電池維護。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面,包含微電網(wǎng)光伏、風電、儲能、充電站及總體負荷組成情況,包括收益信息、天氣信息、節(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據(jù)不同的需求,也可將充電,儲能及光伏系統(tǒng)信息進行顯示。

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圖1系統(tǒng)主界面

子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。

4.1.1光伏界面

圖2光伏系統(tǒng)界面

本界面用來展示對光伏系統(tǒng)信息,主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、輻照度/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

4.1.2儲能界面

圖3儲能系統(tǒng)界面

本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

圖4儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設置界面

本界面主要用來展示對PCS的參數(shù)進行設置,包括開關(guān)機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖5儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設置界面

本界面用來展示對BMS的參數(shù)進行設置,主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖6儲能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù),主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。

圖7儲能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS交流側(cè)數(shù)據(jù),主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、溫度值等。同時針對交流側(cè)的異常信息進行告警。

圖8儲能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS直流側(cè)數(shù)據(jù),主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側(cè)的異常信息進行告警。

圖9儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

本界面用來展示對PCS狀態(tài)信息,主要包括通訊狀態(tài)、運行狀態(tài)、STS運行狀態(tài)及STS故障告警等。

圖10儲能電池狀態(tài)界面

本界面用來展示對BMS狀態(tài)信息,主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等,同時展示當前儲能電池的SOC信息。

圖11儲能電池簇運行數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對電池簇信息,主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度,并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。

4.1.3風電界面

圖12風電系統(tǒng)界面

本界面用來展示對風電系統(tǒng)信息,主要包括逆變控制一體機直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、風速/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

4.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來展示對充電站系統(tǒng)信息,主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用,變化曲線、各個充電站的運行數(shù)據(jù)等。

4.1.5視頻監(jiān)控界面

圖14微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面

本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面,且通過不同的配置,實現(xiàn)預覽、回放、管理與控制等。

4.1.6發(fā)電預測

系統(tǒng)應可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、未來天氣預測數(shù)據(jù),對分布式發(fā)電進行短期、超短期發(fā)電功率預測,并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預測可進行人工輸入或者自動生成發(fā)電計劃,便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。

圖15光伏預測界面

4.1.7策略配置

系統(tǒng)應可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲能系統(tǒng)容量、負荷需求及分時電價信息,進行系統(tǒng)運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、防逆流、有序充電、動態(tài)擴容等。

具體策略根據(jù)項目實際情況(如儲能柜數(shù)量、負載功率、光伏系統(tǒng)能力等)進行接口適配和策略調(diào)整,同時支持定制化需求。

基礎參數(shù)計劃曲線-一充一放

圖16策略配置界面

4.1.8運行報表

應能查詢各子系統(tǒng)、回路或設備*時間的運行參數(shù),報表中顯示電參量信息應包括:各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、尖峰平谷時段電量等。

圖17運行報表

4.1.9實時報警

應具有實時報警功能,系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動和關(guān)閉等遙信變位,及設備內(nèi)部的保護動作或事故跳閘時應能發(fā)出告警,應能實時顯示告警事件或跳閘事件,包括保護事件名稱、保護動作時刻;并應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guān)人員。

圖18實時告警

4.1.10歷史事件查詢

應能夠?qū)b信變位,保護動作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電芯溫度(鋰離子電池)、壓力(液流電池)、光照、風速、氣壓越限等事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯,查詢統(tǒng)計、事故分析。

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圖19歷史事件查詢

4.1.11電能質(zhì)量監(jiān)測

應可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進行持續(xù)監(jiān)測,使管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況,以便及時發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

1)在供電系統(tǒng)主界面上應能實時顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測點的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值;

2)諧波分析功能:系統(tǒng)應能實時顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率;應能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5~63.5次間諧波電壓含有率、0.5~63.5次間諧波電流含有率;

3)電壓波動與閃變:系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值;應能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線;應能顯示電壓偏差與頻率偏差;

4)功率與電能計量:系統(tǒng)應能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率;應能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素;應能提供有功負荷曲線,包括日有功負荷曲線(折線型)和年有功負荷曲線(折線型);

5)電壓暫態(tài)監(jiān)測:在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發(fā)生時,系統(tǒng)應能產(chǎn)生告警,事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guān)人員;系統(tǒng)應能查看相應暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計:系統(tǒng)應能顯示1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)計數(shù)據(jù),包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。

7)事件記錄查看功能:事件記錄應包含事件名稱、狀態(tài)(動作或返回)、波形號、越限值、故障持續(xù)時間、事件發(fā)生的時間。

圖20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

4.1.12遙控功能

應可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備進行遠程遙控操作。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作,并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序,可以及時執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應的操作命令。

圖21遙控功能

4.1.13曲線查詢

應可在曲線查詢界面,可以直接查看各電參量曲線,包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。

圖22曲線查詢

4.1.14統(tǒng)計報表

具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的發(fā)電、用電、充放電情況,即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進行統(tǒng)計分析;對系統(tǒng)運行的節(jié)能、收益等分析;具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析,包括年停電時間、年停電次數(shù)等分析;具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點進行電能質(zhì)量分析。

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圖23統(tǒng)計報表

4.1.15網(wǎng)絡拓撲圖

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu);可在線診斷設備通信狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲界面

本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲,包括系統(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。

4.1.16通信管理

可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備通信情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序,然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口,快速查看某設備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

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圖25通信管理

4.1.17用戶權(quán)限管理

應具備設置用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控操作,運行參數(shù)修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

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圖26用戶權(quán)限

4.1.18故障錄波

應可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動準確地記錄故障前、后過程的各相關(guān)電氣量的變化情況,通過對這些電氣量的分析、比較,對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條,每條錄波可觸發(fā)6段錄波,每次錄波可記錄故障前8個周波、故障后4個周波波形,總錄波時間共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關(guān)量波形。

圖27故障錄波

4.1.19事故追憶

可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數(shù)據(jù),包括開關(guān)位置、保護動作狀態(tài)、遙測量等,形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎。

用戶可自定義事故追憶的啟動事件,當每個事件發(fā)生時,存儲事故前*個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關(guān)點數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶隨意修改。

4.2硬件及其配套產(chǎn)品

序號

設備

型號

圖片

說明

1

能量管理系統(tǒng)

Acrel-2000MG

內(nèi)部設備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控,由通信管理機、工業(yè)平板電腦、串口服務器、遙信模塊及相關(guān)通信輔件組成。

數(shù)據(jù)采集、上傳及轉(zhuǎn)發(fā)至服務器及協(xié)同控制裝置

策略控制:計劃曲線、需量控制、削峰填谷、備用電源等

2

顯示器

25.1英寸液晶顯示器

系統(tǒng)軟件顯示載體

3

UPS電源

UPS2000-A-2-KTTS

為監(jiān)控主機提供后備電源

4

打印機

HP108AA4

用以打印操作記錄,參數(shù)修改記錄、參數(shù)越限、復限,系統(tǒng)事故,設備故障,保護運行等記錄,以召喚打印為主要方式

5

音箱

R19U

播放報警事件信息

6

工業(yè)網(wǎng)絡交換機

D-LINKDES-1016A16

提供16口百兆工業(yè)網(wǎng)絡交換機解決了通信實時性、網(wǎng)絡安全性、本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)等技術(shù)問題

7

GPS時鐘

ATS1200GB

利用gps同步衛(wèi)星信號,接收1pps和串口時間信息,將本地的時鐘和gps衛(wèi)星上面的時間進行同步

8

交流計量電表

AMC96L-E4/KC

電力參數(shù)測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率,頻率、功率因數(shù)等)、復費率電能計量、

四象限電能計量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協(xié)議:帶開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實現(xiàn)斷路器開關(guān)的"遜信“和“遙控"的功能

9

直流計量電表

PZ96L-DE

可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率、正向與反向電能??蓭S485通訊接口、模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、開關(guān)量輸入/輸出等功能

10

電能質(zhì)量監(jiān)測

APView500

實時監(jiān)測電壓偏差、頻率俯差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諾波等電能質(zhì)量,記錄各類電能質(zhì)量事件,定位擾動源。

11

防孤島裝置

AM5SE-IS

防孤島保護裝置,當外部電網(wǎng)停電后斷開和電網(wǎng)連接

12

箱變測控裝置

AM6-PWC

置針對光伏、風能、儲能升壓變不同要求研發(fā)的集保護,測控,通訊一體化裝置,具備保護、通信管理機功能、環(huán)網(wǎng)交換機功能的測控裝置

13

通信管理機

ANet-2E851

能夠根據(jù)不同的采集規(guī)的進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數(shù)據(jù)果集匯總:

提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計算等多項功能:實時多任務并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),可多路上送平臺據(jù):

14

串口服務器

Aport

功能:轉(zhuǎn)換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數(shù)據(jù),反饋到能量管理系統(tǒng)中。

1)空調(diào)的開關(guān),調(diào)溫,及完*斷電(二次開關(guān)實現(xiàn))

2)上傳配電柜各個空開信號

3)上傳UPS內(nèi)部電量信息等

4)接入電表、BSMU等設備

15

遙信模塊

ARTU-K16

1)反饋各個設備狀態(tài),將相關(guān)數(shù)據(jù)到串口服務器:

讀消防VO信號,并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(關(guān)機、事件上報等)

2)采集水浸傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)3)給到上層(水浸信號事件上報)

4)讀取門禁程傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)

5結(jié)束語

互聯(lián)網(wǎng)+分布式光伏發(fā)電監(jiān)控運維平臺基于消息推送技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、任務巡檢技術(shù)、智能派單技術(shù)、手機APP技術(shù),實現(xiàn)了運維服務的*方位監(jiān)控,目的是及時發(fā)現(xiàn)光伏電站運行中的故障或隱患,并提高光伏電站的發(fā)電效率,提高用戶的發(fā)電收益。

通過該平臺大大減輕了運維服務的難度,提高了服務質(zhì)量,取代了繁重的人工勞動,是分布式光伏電站的服務好幫手。

【參考文獻】

【1】 王浩詒. 基于SolarWeb的監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 常州工學院學報,2013,(6): 5-9.

【2】宋詩,錢辰辰. 基于云平臺的光伏電站運維管理系統(tǒng)設計[J]. 電器與能效管理技術(shù),2015,(24): 93-97.

【3】陳啟卷, 何昌炎, 周元貴, 車孝軒. 基于云計算的光伏電站故障診斷系統(tǒng)研究[J].廣東電力, 2015, (10): 1-5.

【4】周華, 張曉俊, 孫煥, 陶智. 采用云采集技術(shù)的市電互補光伏控制系統(tǒng)設計[J]. 電子器件, 2015, (5) : 1143-1148.

【5】侯志衛(wèi),陳洪雨,常生強,趙宏杰,葉進.互聯(lián)網(wǎng)+分布式光伏發(fā)電監(jiān)控運維平臺

【6】安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.

【7】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.


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