關(guān)鍵詞： 變電所;匯流箱；逆變器
摘要：該系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái)，通過(guò)Acrel-2000 V8.0型光伏監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所配電回路用電的管理。
0 概述
湖北九州方園新能源股份有限公司的獨(dú)資子公司，2012年6月成立，注冊(cè)資本1.69億元。公司專業(yè)從事并網(wǎng)光伏電站、光伏建筑一體化電站、光伏農(nóng)業(yè)一體化電站的投資建設(shè)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)和管理；生產(chǎn)、研發(fā)光伏照明、光伏充電等光伏集成應(yīng)用系統(tǒng)。
光伏電站必須配備自動(dòng)運(yùn)行、功能完善的監(jiān)控系統(tǒng)。這種監(jiān)控系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)或變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，相對(duì)來(lái)說(shuō)，光伏電站內(nèi)設(shè)備種類不及傳統(tǒng)電廠豐富，生產(chǎn)控制流程也不太復(fù)雜。但其典型特點(diǎn)是裝機(jī)容量大、占地面積廣、維護(hù)人員很少，這就要求生產(chǎn)運(yùn)行、設(shè)備監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、安保技防等各環(huán)節(jié)集中統(tǒng)一起來(lái)，且能夠適應(yīng)其位置分散、配置靈活的特點(diǎn)?；诂F(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì)的大型光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)可以滿足這些要求。
由于太陽(yáng)能電池板發(fā)電參數(shù)是不穩(wěn)定的，而且是波動(dòng)和間斷的，光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)太陽(yáng)能光伏電站里的電池陣列、匯流箱、逆變器、交直流配電柜、太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制。光伏電站光伏監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)各種樣式的圖表及數(shù)據(jù)快速掌握電站的運(yùn)行情況，其友好的用戶界面、強(qiáng)大的分析功能、完善的故障報(bào)警確保了太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的完全可靠和穩(wěn)定運(yùn)行。
本項(xiàng)目為3MW的廠區(qū)屋頂光伏并網(wǎng)發(fā)電。據(jù)客戶需求我司只需監(jiān)控逆變器及匯流箱。客戶如需實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、光照度、風(fēng)向、風(fēng)速模擬量采集，可另安裝環(huán)境監(jiān)控儀。
本項(xiàng)目共有5臺(tái)逆變器,41臺(tái)匯流箱。其中廠區(qū)有4臺(tái)逆變器，33臺(tái)匯流箱分布在1#廠房屋面、2#廠房屋面、倉(cāng)庫(kù)屋面，監(jiān)控室在逆變器室旁。國(guó)貿(mào)大廈有1臺(tái)逆變器，8臺(tái)匯流箱分布在大廈屋頂，監(jiān)控室在大廈一層。
Acrel-2000 V8.0型低壓智能配電系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的最新發(fā)展，對(duì)變配電系統(tǒng)進(jìn)行分散數(shù)據(jù)采集和集中監(jiān)控管理。對(duì)配電系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)，將分散的配電所的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接為一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
本項(xiàng)目共有5臺(tái)逆變器,41臺(tái)匯流箱。其中廠區(qū)有4臺(tái)逆變器，33臺(tái)匯流箱分布在1#廠房屋面、2#廠房屋面、倉(cāng)庫(kù)屋面，監(jiān)控室在逆變器室旁。國(guó)貿(mào)大廈有1臺(tái)逆變器，8臺(tái)匯流箱分布在大廈屋頂，監(jiān)控室在大廈一層。
本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站控層，通訊層 間隔設(shè)備層主要為：逆變器、匯流箱、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀等。這些裝置分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集。
網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊服務(wù)器，其主要功能為把分散在現(xiàn)場(chǎng)采集裝置集中采集，同時(shí)遠(yuǎn)傳至站控層，完成現(xiàn)場(chǎng)層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。
站控管理層：設(shè)有高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、UPS電源、打印機(jī)、報(bào)警蜂鳴器等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)上，集中采集顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況，以人機(jī)交互的形式顯示給用戶。
以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡(jiǎn)單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。RS485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強(qiáng)，總線上允許連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備，最大傳輸距離為1.2km。
2 光伏監(jiān)控系統(tǒng)主要功能
2.1 數(shù)據(jù)采集與處理
數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集主要由底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表采集完成，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。需要完成采集的信號(hào)包括：逆變器相電壓U、相電流I、頻率Hz、功率P、功率因數(shù)COSφ、電度EPI、等數(shù)據(jù)，匯流箱電壓、各路電流等，環(huán)境監(jiān)測(cè)儀溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、光照度等，遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶，達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求，同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶查詢。
2.2 人機(jī)交互
系統(tǒng)提供簡(jiǎn)單、易用、良好的用戶使用界面。采用全中文界面，CAD圖形顯示低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)及相應(yīng)實(shí)時(shí)運(yùn)行參；畫面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新；模擬量顯示；開關(guān)量顯示；連續(xù)記錄顯示等。
2.3 歷時(shí)事件2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)建立與查詢
主要完成遙測(cè)量和遙信量定時(shí)采集，并且建立數(shù)據(jù)庫(kù)，定期生成報(bào)表，以供用戶查詢打印。
2.5 用戶權(quán)限管理
針對(duì)不同級(jí)別的用戶，設(shè)置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)，生活帶來(lái)的損失，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全，可靠運(yùn)行?？梢酝ㄟ^(guò)用戶管理進(jìn)行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，方便用戶對(duì)賬號(hào)和權(quán)限的修改。
2.6 運(yùn)行負(fù)荷曲線
負(fù)荷趨勢(shì)曲線功能主要負(fù)責(zé)定時(shí)采集進(jìn)線及重要回路電流和功率負(fù)荷參量，自動(dòng)生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢(shì)曲線的，方便用戶及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況。點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)可以完成相應(yīng)功能的切換；可以查看實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線或歷史趨勢(shì)線；對(duì)所選曲線可以進(jìn)行平移、縮放、量程變換等操作，幫助用戶進(jìn)線趨
勢(shì)分析和故障追憶，為分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供了直觀而方便的軟件支持。
2.7 遠(yuǎn)程報(bào)表查詢
報(bào)表管理程序的主要功能是根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)報(bào)表樣式，把系統(tǒng)中處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)篩選、組合和統(tǒng)計(jì)生成用戶需要的報(bào)表數(shù)據(jù)。本程序還可以根據(jù)用戶的需要對(duì)報(bào)表文件采用定時(shí)保存、打印或者召喚保存、打印模式。同時(shí)本程序還向用戶提供了對(duì)生成的報(bào)表文件管理功能。
報(bào)表具有自由設(shè)置查詢時(shí)間實(shí)現(xiàn)日、月、年的電能統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報(bào)表打印等功能。
3 案例分析
3.1 客戶要求
本項(xiàng)目共有5臺(tái)逆變器,41臺(tái)匯流箱。其中廠區(qū)有4臺(tái)逆變器，33臺(tái)匯流箱分布在1#廠房屋面、2#廠房屋面、倉(cāng)庫(kù)屋面，監(jiān)控室在逆變器室旁。國(guó)貿(mào)大廈有1臺(tái)逆變器，8臺(tái)匯流箱分布在大廈屋頂，監(jiān)控室在大廈一層。
客戶提供的配電監(jiān)測(cè)需求表：
3.jpg
客戶對(duì)報(bào)表的要求：對(duì)逆變器輸出和輸入率的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和環(huán)境溫濕度光照的報(bào)表并支持查詢歷史數(shù)據(jù)打印功能，逆變器日月年電能以棒圖的形式顯示。
3.2 針對(duì)本項(xiàng)目軟件實(shí)現(xiàn)功能
本項(xiàng)目中監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布廣，采用光纖組網(wǎng)方式，以減少數(shù)據(jù)傳輸中的干擾。
光伏陣列監(jiān)測(cè)功能，主要完成對(duì)各個(gè)匯流箱，單路直流電流、光伏電壓、光伏總電流、匯流箱溫度監(jiān)測(cè)，各匯流箱運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，并對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行異常顯示與報(bào)警提示。如圖（3）
歷時(shí)事件查看界面主要為用戶查看曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的故障記錄、信號(hào)記錄、操作記錄、越限記錄提供方便友好的人機(jī)交互，通過(guò)歷史事件查看平臺(tái)，您可以根據(jù)自己的要求和查詢條件方便定位您所要查看的歷史事件，為您把握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了良好的軟件支持。
與間隔層；
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世界上最遙遠(yuǎn)的，不是南極與北極的距離，
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