分布式光伏发电站集中监控系统

分布式光伏发电站集中监控系统【摘要】本文论述了分布式光伏集中监控系统的配置和功能。【关键词】分布式光伏;监控系统随着新能源在国内市场的大规模开发和利用，光伏发电技术已经逐步趋于成熟和完善，如何对分布式光伏发电站实现高效的监控，满足光伏发电入网的需求，提高电站运行的稳定性和可靠性，是摆在我们业主面前急需解决的问题。分布式光伏发电站集中监控系统应遵循安全可靠、技术先进适度超前、经济合理、符合国情的原则，满足电力系统自动化总体规划要求，且充分考虑光伏发电技术的发展需求，对提高分布式光伏发电站的运行管理效率，提升生产运行管理水平，降低生产运行和设备维护成本有着重大的意义。1系统构成分布式光伏发电站集中监控系统采用开放式分层分布系统结构，由站控层、网络层和间隔层三部分组成。站控层为整个光伏电站设备监视、测量、控制、管理的中心，由监控系统主机兼操作员站和各种功能站构成，间隔层由计算机网络连接的若干监控子系统组成，在站控层及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔设备的就地监控功能。1.1站控层分布式光伏发电站集中监控系统的监控主站层设备采用分布式、开放式的设计和高性能的计算机硬件平台，运行人员通过站控层实现对接入各个光伏发电单元的集中状态监视和控制、保护信息记录与分析等功能，并对异常情况及时进行报警，保证系统安全运行。站控层由系统服务器、后台应用软件系统、打印机、对时设备、音响报警装置等组成。1.2网络层分分布式光伏发电站集中监控系统的网络层主要包括网络连接装置、光/电转换器、接口设备、网络安全设备和网络连线、电缆、光缆等，用于多种继电保护装置及其它智能设备与当地监控、保护信息管理装置等通信，并采集开关设备位置、工作状态等信息，对开关实施分合控制。1.3间隔层间隔层测控装置包括控制单元、I/O单元、网络部件和微机保护通讯接口单元等，并设置必要的人机接口设备，间隔层的测控装置具有良好的电磁兼容性能，较强的抗电磁干扰能力，低功耗，较宽的工作温度范围，在脱离站控层时可独立承担本间隔的全部监控任务，任何一个间隔设备故障不影响其它间隔设备的正常工作。2系统功能分布式光伏发电站集中监控系统实现对光伏发电站可靠、合理、完善的控制、信号、测量、等功能，并具备遥测、遥信、遥调、遥控全部的远动功能和时钟同步功能，具有与调度通信中心交换信息的能力。2.1数据采集智能通讯终端负责采集设备实时信息，信息类型分为环境参数、模拟量、状态量。环境参数包括主要包括日照强度（平面和垂直）、风速、风向、室外温度、室内温度和电池板温度等参量;模拟量包括电压、电流及功率等电气模拟量;状态量包括开关状态、事故跳闸信号、保护动作信号、异常信号。2.2数据库的建立与维护监控系统建立实时数据库，存储并不断更新来自I/O单元及通信接口的全部实时数据;建立历史数据库，存储并定期更新需要保存的历史数据和运行报表数据。数据库应有极高的安全性，所有经采集的数据均不能修改，数据库应能在线维护，或离线生成数据库。2.3控制操作控制各电气间隔的断路器、电动隔离刀闸的分闸/合闸操作。控制调节方式按照集控中心（调度端）、站控层、间隔层、设备级的分层操作原则设计。在任何一层操作时，其它操作层均应处于闭锁状态。操作方式应实时传至集控中心（调度端）。2.4报警处理监控系统具有事故报警和预告报警功能。事故报警包括非正常操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号;预告报警包括一般设备变位、状态异常信息、模拟量或温度量越限等。报警处理分类、分层进行，便于查阅、检索。报警输出信息直观、醒目，并伴有声、光报警。2.5在线计算及制表监控系统对所采集的各种电气量的原始数据进行工程计算。应对变电站运行的常规参数进行统计计算，对主要设备的运行状况进行统计计算，对自动控制方案进行优化计算等。计算结果应可以处理和显示。2.6时钟同步系统采用GPS标准时钟对时，同时具备通过远动通信设备接收调度时钟同步的功能，对时误差不大于1ms。2.7功率预测以实时功率、测光数据和云况图等数据为基础，滚动预测光伏电站功率、功率变化率运行趋势。对每个光伏阵列的实际功率曲线进行自动绘制，并与光伏组件厂家提供的标准曲线作对比，充分挖掘光伏电站潜力，提高满负荷率。把预测光伏电站功率以曲线的形式在曲线管理里面进行展示。2.8系统管理系统管理功能基于继电保护等方面的基本应用理论、运行规则以及设备或系统的实时运行状况等大量信息进行综合分析判断，实现运行操作指导、事故记录检索、在线设备管理及运行人员培训、软件开发等功能。2.9系统自诊断与自恢复系统具有在线自诊断功能，对系统的软、硬件(包括各个通信接口)运行状态进行诊断，发现异常，发出报警信号。系统在软件死锁、硬件出错或电源掉电时，能够自动保护实时数据库。在故障排除后，能够重新启动并自动恢复正常的运行。3系统应用场景系统结构配置灵活，可以满足各种条件的需求。提供丰富的通信接口，实现与地调的通信，上传数据给调度中心，并接受地调的管理及功率控制和电压调节。监控系统通过用外网把将数据上传至集团/企业数据中心，在满足《可再生能源建筑应用示范项目数据监测系统技术导则》的具体协议格式和发送数据格式的情况下，将本光伏发电系统的相关运行数据上传至国家可再生能源数据中心。4结论分布式光伏发电站集中监控系统可以实时监控光伏并网电站的运行状态，