光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)配置方案

光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)配置方案一、概述分布式光伏電站電力二次、通信與監(jiān)控系統(tǒng)是將電站的二次設(shè)備（包括測(cè)量?jī)x表、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置、視頻監(jiān)控）經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、測(cè)量、自動(dòng)控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能。舜通智能公司是最早提供光伏電站監(jiān)控整體解決方案供應(yīng)商，不僅實(shí)現(xiàn)光伏電站正常運(yùn)行的監(jiān)視和操作，保證光伏電站的正常運(yùn)行和安全；當(dāng)發(fā)生事故時(shí)由繼電保護(hù)和協(xié)調(diào)控制器等完成瞬態(tài)電氣量的采集、監(jiān)視和控制，迅速切斷故障，完成事故后的恢復(fù)操作；監(jiān)視高壓電氣設(shè)備本身的運(yùn)行；將光伏電站所采集的信息傳送給調(diào)度中心，同時(shí)送給運(yùn)維集控中心，以便為電氣設(shè)備監(jiān)視和制定檢修計(jì)劃提供原始數(shù)據(jù)。二、系統(tǒng)拓?fù)鋱D分布式光伏電站電力二次、通信與監(jiān)控系統(tǒng)需要配置站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備。站控層設(shè)備包括主機(jī)兼操作員站、遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備、公用接口裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、打印機(jī)等，其中主機(jī)兼操作員站和遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備需要按雙套冗余配置，遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備優(yōu)先采用無硬盤專用裝置。間隔層設(shè)備包括光伏逆變器、匯流箱、太陽跟蹤系統(tǒng)、氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)的通信控制單元，光伏發(fā)電單元規(guī)約轉(zhuǎn)換器，保護(hù)和測(cè)控裝置等設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光/電轉(zhuǎn)換器、接口設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接線、電纜、光纜及網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備等。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下圖所示：三、光伏電站電力二次、通信與監(jiān)控系統(tǒng)配置及組成3.1后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)功能配置數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控：工作站通過與光伏電站的各種設(shè)備連接，實(shí)時(shí)采集各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，電流、電壓、功率、溫度等。這些數(shù)據(jù)可以幫助工作人員了解電站的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問題。故障診斷和處理：工作站具備故障診斷功能，可以分析電站設(shè)備的故障原因，并提供相應(yīng)的處理建議。有助于工作人員快速定位并解決問題，確保電站的穩(wěn)定運(yùn)行。遠(yuǎn)程控制和調(diào)度：工作站可以通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程控制中心連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和調(diào)度。工作人員可以在遠(yuǎn)程控制中心對(duì)電站進(jìn)行操作，如啟停設(shè)備、調(diào)整參數(shù)等，提高工作效率和安全性。報(bào)表生成和數(shù)據(jù)分析：工作站可以生成各種報(bào)表，如日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表等，幫助工作人員了解電站的發(fā)電量、運(yùn)行成本等關(guān)鍵指標(biāo)。同時(shí)，工作站還可以對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，為電站的優(yōu)化和改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。光伏監(jiān)控運(yùn)維中心配置如下：配置清單表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格參數(shù)1計(jì)算機(jī)監(jiān)控計(jì)算機(jī)（雙核，4G，500G）2液晶顯示器22寸/24寸根據(jù)項(xiàng)目需求選擇3A4激光打印機(jī)HP1108A4激光打印機(jī)4交換機(jī)16口/24口根據(jù)項(xiàng)目需求選擇5操作臺(tái)雙工位工作臺(tái)，含座椅6系統(tǒng)操作軟件國產(chǎn)Linux系統(tǒng)7監(jiān)控軟件系統(tǒng)組態(tài)軟件QTouch-30008數(shù)據(jù)存儲(chǔ)軟件QTouch-dbSQL9電力監(jiān)控軟件QTouch-EnerSys10設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件QTouch-Driver11通訊網(wǎng)關(guān)QT240N/G、QT243N/G、QT262G、QT264G根據(jù)項(xiàng)目需求選擇12電源模塊SPAC220V/DC24V13通訊箱箱體500(高)*400(寬)*150(深)mm、RAL7035含輔材14輔材電源線，通訊線，網(wǎng)線，光纖線及其他輔材3.2光伏逆變器和并網(wǎng)柜監(jiān)控方案在各光伏組件安裝屋頂，安裝通訊網(wǎng)關(guān)，通過485通訊線纜連接到各個(gè)光伏逆變器上，對(duì)光伏逆變器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、通過網(wǎng)線或光纖的形式傳輸?shù)较揽刂剖抑骺厣?。在電站配電室或者箱變中安裝通訊網(wǎng)關(guān)，通過485通訊線纜連接采集配電室或者箱變中的并網(wǎng)柜計(jì)量表、微機(jī)防孤島保護(hù)裝置，采集計(jì)量表中的數(shù)據(jù)電量及運(yùn)行狀況，通過微機(jī)防孤島保護(hù)裝置對(duì)并網(wǎng)柜進(jìn)行遠(yuǎn)程分合閘操作，通過網(wǎng)線或光纖的形式傳輸?shù)较揽刂剖抑骺厣线M(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作值守。數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位：1）計(jì)量表：相電壓、線電壓、相電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因素、正相有功電能、反向有功電能。2）微機(jī)防孤島保護(hù)裝置：遙信、遙測(cè)、遙控。3）光伏逆變器：日發(fā)電量、總發(fā)電量、總并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間、機(jī)內(nèi)空氣溫度、總視在功率、MPPT電壓、MPPT電流、總直流功率、線電壓、相電壓、相電流、無功功率、有功功率、逆變器運(yùn)行狀態(tài)。配置清單表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格參數(shù)1光伏逆變器一次設(shè)備，根據(jù)項(xiàng)目需求選擇2并網(wǎng)柜一次設(shè)備，根據(jù)項(xiàng)目需求選擇3接入柜一次設(shè)備，根據(jù)項(xiàng)目需求選擇4通訊網(wǎng)關(guān)QT240N/G、QT243N/G、QT262G、QT264G根據(jù)需求選配5電源模塊SPAC220V/DC24V6通訊箱箱體500(高)*400(寬)*150(深)mm、RAL7035含輔材7輔材電源線，通訊線，網(wǎng)線，光纖線及其他輔材3.3遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)通訊屏遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏集：電力數(shù)據(jù)采集、開關(guān)信號(hào)采集、遠(yuǎn)程參數(shù)修改、調(diào)度中心控制的遠(yuǎn)動(dòng)控制屏。主要用于光伏電站、變電站、配電房。能與間隔周層各種智能設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、定點(diǎn)對(duì)時(shí)，也可以向后臺(tái)系統(tǒng)、調(diào)度中心發(fā)送各種遙測(cè)、遙信信號(hào)，可以接收后臺(tái)系統(tǒng)或者調(diào)度中心的各種遙調(diào)、遙控信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站、變電站、配電房的自動(dòng)化控制。光伏遠(yuǎn)動(dòng)屏主要包含：遠(yuǎn)動(dòng)裝置、通信管理機(jī)、GPS衛(wèi)星時(shí)鐘、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、模擬防雷器，信號(hào)防雷器等。適用范圍：遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏主要用于光伏電站、變配電、發(fā)電廠及各種電力自動(dòng)化二次設(shè)備通訊規(guī)約的轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)的傳輸。系統(tǒng)組成:遠(yuǎn)動(dòng)裝置、通信管理機(jī)、規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置、通道切換裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光電轉(zhuǎn)換器及相關(guān)的輔材柜體(2200*800*600)組成。主要功能:規(guī)約的轉(zhuǎn)換、實(shí)現(xiàn)modbus、103、104、TCP等通訊規(guī)約的相互轉(zhuǎn)換并上送。主要作用:將站內(nèi)的微機(jī)保護(hù)、電力儀表等硬件設(shè)備的數(shù)據(jù)采集過來，轉(zhuǎn)換成監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度所需要的規(guī)約數(shù)據(jù)，并將必要的數(shù)據(jù)上送到集控站或者調(diào)度系統(tǒng)。配置清單如下：配置清單表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格參數(shù)1遠(yuǎn)動(dòng)裝置QT-281G（四合一微縱加密，4G/5G上傳調(diào)度）2通信管理機(jī)QT-251（16口規(guī)約轉(zhuǎn)換通信管理機(jī)）3光電交換機(jī)24電口+2光口4對(duì)時(shí)裝置GPS北斗對(duì)時(shí)裝置5光電轉(zhuǎn)換器RJ-45轉(zhuǎn)光纖6光電接線盒8口含法蘭跳線尾纖7PDU插排8孔8空氣開關(guān)HG45Z2PC39柜內(nèi)照明AC220V10屏柜及附件2200*800*6003.4光伏并網(wǎng)綜合保護(hù)測(cè)控柜光伏并網(wǎng)綜合保護(hù)測(cè)控屏主要用于10KV/35KV光伏并網(wǎng)出線柜的保護(hù)與測(cè)控。該保護(hù)屏主要是由防孤島保護(hù)裝置、故障解列裝置/頻率電壓緊急控制裝置、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置組成，光伏綜合保護(hù)屏集成了保護(hù)、測(cè)控、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)功能，為光伏運(yùn)行監(jiān)控主站與分布式光伏發(fā)電設(shè)備之間的建立了通信橋梁，起到“承上啟下”的作用，可以遙信、遙測(cè)、電度、電能質(zhì)量等信息，并接受主站的遙控分合閘、遙調(diào)等命令。適用范圍:光伏綜合保護(hù)測(cè)控屏主要用于分布式光伏發(fā)電10KV/35KV光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中。屏柜組成:故障解列裝置1臺(tái)，故障解列裝置1臺(tái)、頻率電壓緊急控制裝置1臺(tái);電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置;2200*800*600的柜體1面、相關(guān)的輔助若干。主要作用:出現(xiàn)光伏孤島效應(yīng)、頻率電壓異常等故障時(shí)，能迅速切除并網(wǎng)開關(guān)、使本站和電網(wǎng)側(cè)脫離，防止事故的擴(kuò)大化。同時(shí)監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量的狀態(tài)，防止電能質(zhì)量不穩(wěn)給電網(wǎng)和光伏造成沖擊。通訊功能:光伏并網(wǎng)綜合保護(hù)測(cè)控屏具備103通訊規(guī)約、MODBUSRTU規(guī)約，以太網(wǎng)口;485口；1路B碼對(duì)時(shí)口，可與光伏監(jiān)控系統(tǒng)鏈接，組成完善的光伏自動(dòng)化無人值守系統(tǒng)。配置清單表序號(hào)保護(hù)功能參數(shù)規(guī)格1防孤島保護(hù)測(cè)控裝置QT-9690D2故障解列保護(hù)測(cè)裝置QT-9690J3電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置QT-923D4電源防雷器KDM/MD2205空氣開關(guān)HG45-632PC36柜內(nèi)照明/7屏柜及附件2260×800×600,mm3.5公用測(cè)控裝置公用測(cè)控裝置主要監(jiān)視站內(nèi)一次二次設(shè)備信號(hào)，比如開關(guān)刀閘位置，斷路器各類報(bào)警信號(hào)，保護(hù)裝置發(fā)送的保護(hù)動(dòng)作以及告警信號(hào)，線路及母線等間隔的電壓電流。還有就是對(duì)開關(guān)刀閘進(jìn)行遠(yuǎn)方遙控合分功能。同時(shí)可以采集電壓電流信號(hào)，將采集的數(shù)據(jù)信號(hào)上傳到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)測(cè)光伏電站的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能，數(shù)據(jù)處理與分析，無人值守功能，故障預(yù)警與處理，自檢與自修復(fù)功能以及完善的防雷擊和接地設(shè)計(jì)以及抗干擾措施等功能。3.6電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置適用范圍:多通道的A類電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，主要用于以光伏發(fā)電/風(fēng)力發(fā)電為首的新能源發(fā)電系統(tǒng)中，用于測(cè)量分析公用電網(wǎng)供到用戶端的交流電能質(zhì)量，其測(cè)量分析:電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡度、電網(wǎng)諧波、間諧波。主要功能:用于測(cè)量和監(jiān)視系統(tǒng)頻率、三相電壓不平衡度、電壓偏差、頻率偏差、電壓基波有效值和真有效值、電流基波有效值和真有效值、視在功率、有功功率、無功功率、2-63次諧波、50次間諧波、功率因數(shù)等電能質(zhì)量國標(biāo)規(guī)定的參數(shù)。通訊功能:提供標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊接口和MODBus通訊協(xié)議，方便組網(wǎng)和進(jìn)行信息傳輸，另配置2路以太網(wǎng)接口?？赏瓿蓪?duì)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上送。3.7并網(wǎng)柜并網(wǎng)柜主要由刀閘、斷路器及有關(guān)的控制元件組成，光伏并網(wǎng)柜作為光伏電站的總出口存在于光伏系統(tǒng)中，是連接光伏電站和電網(wǎng)的配電裝置，可以保護(hù)、計(jì)量光伏發(fā)電的總量，方便故障檢修管理，提高發(fā)電系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)效益。具備檢失壓分閘、檢有壓合閘、過流保護(hù)、過電壓保護(hù)、孤島保護(hù)、防逆流保護(hù)、諧波治理、無功補(bǔ)償?shù)榷囗?xiàng)保護(hù)功能，同時(shí)具備顯示光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)指示，與光伏并網(wǎng)逆變器配套使用可組成一套完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)解決方案。采用先進(jìn)技術(shù)：可選配電能質(zhì)量治理設(shè)備（APF、SVG），可針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電力問題（諧波、功率因數(shù)等）針對(duì)性治理；自動(dòng)化程度高：可以在不需要人干預(yù)的前提下，根據(jù)電壓情況自動(dòng)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，配置有自動(dòng)分合閘斷路器；靈活：交流（逆變器）輸入路數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)成多路；安全：具備檢失壓跳閘，檢有壓合閘、防雷器保護(hù)、孤島保護(hù)等多種保護(hù)功能，電能計(jì)量表配置鉛封裝置；可靠：主電路采用全銅設(shè)計(jì)，大幅減少潛在故障點(diǎn)，與電網(wǎng)可視斷點(diǎn)設(shè)計(jì)（大電流刀閘）；智能：可采集電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率，并使用ModBus-RTU通訊協(xié)議，通過RS485通訊接口實(shí)現(xiàn)本地/遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控。配置原則：小型分布式光伏方案（380V/400KW）1、并網(wǎng)電壓：380V2、并網(wǎng)容量（單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)）：400KW以內(nèi)3、接入方式：公共電網(wǎng)配電室或箱變低壓側(cè)母線端中型分布式光伏方案（10KV/6MW）1、并網(wǎng)電壓：10KV2、并網(wǎng)容量（單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)）：6MW以內(nèi)3、接入方式：公共電網(wǎng)10KV環(huán)網(wǎng)柜間隔大型分布式光伏方案（35KV/20MW）1、并網(wǎng)電壓：35KV2、并網(wǎng)容量（單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)）：20MW以內(nèi)3、接入方式：公共電網(wǎng)110KV（220KV）變電站35KV間隔集中式光伏方案（220KV/200MW）1、并網(wǎng)電壓：220KV2、并網(wǎng)容量（單個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)）：200MW以內(nèi)3、接入方式：公共電網(wǎng)500KV變電站220KV間隔3.8視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要考慮對(duì)全站主要電氣設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備安裝地點(diǎn)以及周圍環(huán)境進(jìn)行全天候的圖像監(jiān)視，以滿足電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)所需的監(jiān)視設(shè)備關(guān)鍵部位的要求，同時(shí)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)光伏電站安全警衛(wèi)的要求。視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視范圍如下：實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站區(qū)域內(nèi)場(chǎng)景情況的遠(yuǎn)程監(jiān)視。監(jiān)視各主要室內(nèi)環(huán)境(中控室、配電室、站用變室、逆變器等)的情況。監(jiān)視站內(nèi)電池組件、逆變器、10kV設(shè)備區(qū)等重要設(shè)備的外觀運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)光伏電站站內(nèi)關(guān)鍵部位進(jìn)行防火、防盜自動(dòng)監(jiān)控，可進(jìn)行周界、室內(nèi)、門禁的報(bào)警安全布控，如光伏電站圍墻、綜合樓大門等。光伏電站現(xiàn)場(chǎng)的圖像信息可供安監(jiān)、保衛(wèi)等其他部門利用。光伏電站的圖像信息應(yīng)能經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳上級(jí)調(diào)度和管理部門。視頻監(jiān)控典型配置清單如下：配置清單表序號(hào)設(shè)備清單配置原則1硬盤錄像機(jī)硬盤錄像機(jī)32位、含2塊8T硬盤2高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī)球形360°紅外視頻攝像頭，200萬像素/300萬像素，根據(jù)項(xiàng)目需求選擇3視頻防雷設(shè)備立桿或支架自帶防雷設(shè)備4通信光纜、通信網(wǎng)線、交換機(jī)交換機(jī)24電口、4光口/8芯光纜/超六類網(wǎng)線，根據(jù)項(xiàng)目需求選擇5電纜及附件光纖收發(fā)器，熔纖，供電電源電纜及輔材等3.9微機(jī)五防系統(tǒng)強(qiáng)制性五防閉鎖。對(duì)一次設(shè)備加裝鎖具，對(duì)其操作實(shí)施強(qiáng)制閉鎖，通過模擬、預(yù)演，可檢驗(yàn)、打印和傳輸操作票，運(yùn)行人員可按照倒閘操作票的順序，模擬預(yù)演后對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，避免正常情況下由于操作順序不當(dāng)而引起各種電氣設(shè)備誤操作。同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)旁路母線充電、倒母線操作、線路側(cè)驗(yàn)電、就地或遠(yuǎn)方操作等復(fù)雜閉鎖功能。設(shè)備對(duì)位。系統(tǒng)可通過顯示屏上的模擬元件直觀地反映系統(tǒng)的工作狀態(tài)，且通過記憶對(duì)位的方式或通過與監(jiān)控通訊，接收監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的實(shí)遙信，檢測(cè)顯示屏上各元件的狀態(tài)是否與實(shí)際設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)一致，若不一致時(shí)則自動(dòng)對(duì)位刷新狀態(tài)。五防模擬操作。模