分布式光伏發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

一、項目背景

新能源、可再生能源接入電網(wǎng)是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成，也是能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。近年來，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)快速發(fā)展，光伏發(fā)電并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響也不斷加深。電網(wǎng)調(diào)度人員需要人工參與光伏發(fā)電站的發(fā)電量控制，人工制定動態(tài)的發(fā)電計劃，這樣存在調(diào)控的滯后性問題；光伏發(fā)電站并網(wǎng)發(fā)電單元增加到一定額度時，功率的擾動將會影響電網(wǎng)穩(wěn)定；由于靠人工調(diào)節(jié)發(fā)電出力的方式經(jīng)常會導(dǎo)致光伏電站并網(wǎng)變電站的降壓變壓器出現(xiàn)“逆功率”問題，對于降壓變壓器的壽命、繼電保護(hù)配置等都來了嚴(yán)重問題，上述問題嚴(yán)重制約太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。因此，迫切需要提出一種綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、實時性的光伏發(fā)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

二、項目需求

1.設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)采集

現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，沒有有線網(wǎng)絡(luò)，鋪設(shè)光纖或有線成本高，施工不便。，因此采用4G無線通信的方式來實現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，部署簡單無需現(xiàn)場施工布線，成本低建設(shè)快，進(jìn)而實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定傳輸。

2.無人值守，遠(yuǎn)程維護(hù)

偏遠(yuǎn)地區(qū)外派人員成本高，待遇也低，因此自動化的數(shù)據(jù)采集可以實現(xiàn)無人值守的需求。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，也能借助網(wǎng)關(guān)臨時開通遠(yuǎn)程維護(hù)通道，實現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)，節(jié)省成本提高效率。

3. 安全穩(wěn)定，工業(yè)設(shè)計考慮到項目現(xiàn)場復(fù)雜多變的環(huán)境因素，要求網(wǎng)關(guān)設(shè)備具有安全穩(wěn)定的功能，同時戶外安裝的設(shè)備應(yīng)該具有耐高低溫和防雷特性，保證數(shù)據(jù)全天候24小時的傳輸。

4. 數(shù)據(jù)加密傳輸，保證數(shù)據(jù)安全。采用無線傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過Internet網(wǎng)傳輸，不能保障數(shù)據(jù)傳輸安全，為保證網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行，整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計建議使用VPN加密隧道傳輸，既能保證數(shù)據(jù)的安全傳輸，又能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。

三、解決方案

該系統(tǒng)由4G網(wǎng)關(guān)監(jiān)控模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，感應(yīng)模塊，報警模塊和云平臺組成。數(shù)據(jù)采集模塊可以實時監(jiān)控分布式光伏電站的數(shù)據(jù)傳輸信息。電路和元件的工作時間以及功率流等方面，并處理監(jiān)控對象的安全隱患。感應(yīng)模塊為分布式光伏電站的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)的用戶提供分布式光伏電站的實時操作。

四、功能特點

1、云平臺監(jiān)控

工業(yè)網(wǎng)關(guān)支持4G/2G/網(wǎng)線/WIFI/5G等多樣化的聯(lián)網(wǎng)方式，同時自帶豐富協(xié)議庫，可以實現(xiàn)多種設(shè)備的解析和轉(zhuǎn)換，進(jìn)而采集到相關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù)，最后上傳到云平臺形成數(shù)據(jù)圖表。通過云平臺，用戶就能隨時查看各個部分的數(shù)據(jù)，如直流交流電量參數(shù)、溫度、光照度、風(fēng)向，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。

2、故障報警

如果電池板長期處于低輸出狀態(tài)，則提示操作人員到現(xiàn)場查看是否出現(xiàn)了故障,另外對于并網(wǎng)柜部分的主斷路器分合閘狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)出現(xiàn)開關(guān)變位時能及時報警，提醒操作人員。

3、數(shù)據(jù)大屏

通過EMCP云平臺數(shù)據(jù)中心大屏界面可以對光伏陣列現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)測與顯示，如室外溫度值、風(fēng)速、風(fēng)向、光照強(qiáng)度等都可以通過圖表，柱狀圖，餅圖，折線曲線圖，三維模型等的顯示整個項目的實時運(yùn)行情況。能夠所見即所得的查看現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行情況。統(tǒng)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(nèi)光伏發(fā)電量與該日日照強(qiáng)度，環(huán)境溫度，風(fēng)速等的波動情況。

4、歷史數(shù)據(jù)管理

該監(jiān)控系統(tǒng)可以記錄光伏發(fā)電現(xiàn)場的各類事故，例如通訊異常、開關(guān)變位、操作記錄等；同時，還能根據(jù)不同的類型進(jìn)行查詢，還可以修改越限警報值。通過對兩種不同類型的逆變器的發(fā)電量、日發(fā)電量曲線、月發(fā)電量柱狀圖、年柱圖和年柱圖等進(jìn)行比較，可以很直觀的看到每天的光伏發(fā)電功率的變化。

5、斷網(wǎng)續(xù)傳

網(wǎng)關(guān)自帶防火墻看門狗等防護(hù)措施，可以保護(hù)數(shù)據(jù)安全，同時斷網(wǎng)續(xù)傳可以保證網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時數(shù)據(jù)自動上傳，保證數(shù)據(jù)完整性。此外，用戶可以設(shè)置異常數(shù)據(jù)區(qū)間，當(dāng)采集到異常數(shù)據(jù)就會自動發(fā)送短信微信通知，方便及時管理維護(hù)，減少損失。

6.遠(yuǎn)程設(shè)備程序上下載：支持主流PLC，觸摸屏等設(shè)備的遠(yuǎn)程程序上下和在線監(jiān)測，即使光伏設(shè)備分布復(fù)雜，也可以實現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程下載，由此可解決維護(hù)難，出差成本高的問題。

五、系統(tǒng)優(yōu)勢

1、作為新一代的分布式遠(yuǎn)程監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)，對推動和促進(jìn)國內(nèi)光伏發(fā)電信息行業(yè)的進(jìn)程有著重要意義。

2、架構(gòu)合理，理念先進(jìn)：以視頻監(jiān)控為主，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)同視頻監(jiān)控結(jié)合；

3、綜合平臺,功能強(qiáng)大：集視頻監(jiān)控、綜合報警處理、工單運(yùn)維管理于一體，支持短信電話、語音、微信發(fā)送報警；

4、集成度高，使用方便：一套軟件平臺可以控制管理系統(tǒng)里的所有設(shè)備，降低用戶維護(hù)成本；

5、擴(kuò)展性好，靈活升級：系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，配置靈活

7、開放協(xié)議，便于兼容：系統(tǒng)采用國際協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，只要符合標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的的設(shè)備均可以納入該系統(tǒng)里

8、安全生產(chǎn)，增效減資：安全防范為主，輔助行業(yè)用戶安全生產(chǎn)，中心集中管理、實時監(jiān)控所有前端設(shè)備，減員增效。