安科瑞 張奇峰鹽城某科技有限公司101廠房光伏監(jiān)控系統的設計與應用

摘要：介紹鹽城某科技有限公司101廠房光伏監(jiān)控系統，采用光伏逆變器、多功能儀表、環(huán)境監(jiān)測儀，采集配電現場的各種電參量和狀態(tài)信號。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過安科瑞光伏發(fā)電監(jiān)控系統實現變電所供配電回路的實時監(jiān)控和管理。

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

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

1 技術標準
本技術規(guī)范書引用的和行業(yè)標注如下：
(1) IEC61215 晶體硅光伏組件設計鑒定和定型
(2) IEC6173O.l 光伏組件的安全性構造要求
(3) IEC6173O.2 光伏組件的安全性測試要求
(4) GB/T18479-2001《地面用光伏（PV）發(fā)電系統  概述和導則》
(5) SJ/T11127-1997《光伏（PV）發(fā)電系統過電壓保護--導則》
(6) GB/T 19939-2005《光伏系統并網技術要求》
(7) GB/T 19964-2005《光伏發(fā)電站接入電力系統技術規(guī)定》
(8) Q/SPS 22-2007《并網光伏發(fā)電逆變器技術要求和試驗方法》
(9) CSCS85:1996《太陽光伏電源系統安裝工程施工及驗收技術規(guī)范》

2  系統方案
本系統采用分層分布式結構進行設計，即站控管理層、網絡通訊層和現場設備層，如下圖所示：

系統網絡拓撲圖

1、站控管理層：監(jiān)控主機是整個監(jiān)控系統的核心。監(jiān)控主機通過通信系統與各現場通訊服務器進行信息交互，完成運行監(jiān)測、命令下達、數據分析、狀態(tài)顯示、統計分析等功能，站控管理層設置工作站主機、打印機及UPS等。
2、網絡通訊層：本項目中，并網點離監(jiān)控室具體比較近，采用屏蔽雙絞線直接拉設，網絡通訊層設置2臺通訊管理機和1臺交換機。
3、現場設備層：51臺逆變器、4臺并網點智能儀表、12臺匯流箱智能儀表及1臺環(huán)境監(jiān)測儀，現場所有智能裝置需具有RS485通訊接口，MODBUS-RTU通訊協議。
4、逆變器主要監(jiān)測指標包括：
直流電壓、直流電流、直流功率
交流電壓、交流電流
逆變器內溫度、時鐘
頻率、功率因數、當前發(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、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  系統功能
功能特點
本系統采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；系統提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。
登錄界面
①系統運行主界面
系統監(jiān)控提供功能選擇畫面，并對光伏陣列現場環(huán)境進行實時監(jiān)測與顯示，如室外溫度值、風速、風向、光照強度等；

②系統運行監(jiān)視
監(jiān)控系統可分區(qū)域實時監(jiān)測各逆變器實時運行參數，并對故障點進行異常顯示與報警提示；

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

④歷史數據管理
監(jiān)控系統可針對光伏發(fā)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，并可對越限報警值進行更改設置；

⑤日發(fā)電趨勢分析
系統提供了實時曲線和歷史趨勢兩種曲線分析界面，可以反映出每天24小時內光伏發(fā)電量與該日日照強度，環(huán)境溫度，風速等的波動情況。

⑥發(fā)電參量統計報表
系統提供了豐富的各類統計報表界面，可以根據客戶需求統計出任意時間段內光伏發(fā)電量和相關參量。

4  結束語
在當今光伏發(fā)電設施的應用中，光伏并網變電所的配電安全性至關重要，本文介紹的安科瑞光伏發(fā)電監(jiān)控系統在鹽城某科技有限公司101廠房光伏監(jiān)控系統的應用，可以實現對變電所供配電回路用電的實時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊功能，可以與通訊管理機、計算機等組成電力監(jiān)控系統。本系統通過通信管理機接入所有的光伏電站在線監(jiān)測設備，進行設備統一管理，設備運行數據統一采集、查看、分析。為解決光伏發(fā)電實時監(jiān)控問題提供了真實可靠的依據。