智能光伏电站解决方案

智能光伏电站解决方案篇一：光伏电站数据管理系统解决方案光伏电站数据管理系统项目解决方案1.概述1.1.目的本文档编写目的是为了明确定义光伏电站数据管理系统项目建设的总体设计方案，便于项目涉众人员熟悉总体方案和交流相关事项，并留档备查。1.2.范围本文档范围只包括光伏电站数据管理系统项目建设的总体系统边界和项目的项目范围描述，以及围绕项目范围的系统建设总体设计方案，包括应用系统建设和规范标准建设内容。其他具体实施设计方案、产品选型和实施计划等内容不在此文档范围。1.3.参考文档1.4.术语2.项目建设背景太阳能发电作为清洁能源的重要来源之一，已经被世界所广泛认可。中国作为能源消耗大国，其经济发展也越来越依靠能源供给的多元化与稳定性。经济与能源之间的关系，决定着国家与民族的发展与走向。从太阳能光伏发电来本身来看，目前的技术与应用都相对成熟与稳定，全国各地也有不少建设单位进行承建新能源项目时，运用此类技术，以实现能源的自给。从国家能源使用层面来看，在能源环境日趋紧张的当下，鼓励民间利用多元化的能源供给（自主发电），来缓解国家对于能源供给的压力，起到了一定的作用和成效。作为清洁能源的太阳能光伏发电来说，无论是应用于商，还是应用于民，都需要有一套完备的管理系统与保障体系来确保其高效的运转。虽然，国内现在有不少企业致力于建设太阳能光伏发电站，并通过逆变器供应厂商所提供的设备及软件进行简单的光伏发电效能监控，从安全性与稳定性上，初步解决了此类能源的有效供给问题。但是，对于如何更有效、更安全的发展与保障此类能源供给与应用，就需要一套更完善、更智能的信息化系统提供帮助。而本次项目也正是基于这样的一种背景情况之下，孕育而出。3.项目需求分析对于太阳能光伏发电数字化管理来说，其主要管理之根本，在于日常发电的数据，更确切的说，是在于其日常发电数据管理及通过发电数据有效分析，来优化与改善光伏发电的效率，或者来优化光伏发电项目建设的标准。同时，又能从数据层面监控发电设备，及时处理所发生的问题，或处理潜在即将发生的问题，使管理和服务有效的统一。正是基于这样的目的，对于光伏电站数据管理系统的建设，提出如下几点需求：1.能够汇集与太阳能发电相关的数据，通过展示屏供客户参观。2.能够向技术部门提供电站运行发电效率、发电量、直流/交流侧电流、电压等数据指标，通过不同时间维度验证电站实际运行效果，并与原设计做差异比较，优化电站设计方案。3.系统需年底前验收交付。4.应尽量减少额外硬件设备，降低成本。5.能够提供数据异常报警功能，报警方式可以是蜂鸣器硬件报警，或是短讯报表。6.能够以5~30Min为间隔自动刷新展现数据。7.能够以WEBSERVICE的方式实现与逆变器数据系统进行数据交互。8.能够读取、保存、分析、展示目前电站运行的各项数据。9.系统需设计灵活、易于扩展；非专业人士能够经较简单的设置，实现对现有电站的分析，并能够集成显示多个电站的数据，集中进行分析。10.数据安全稳定，能够有效应对各种突发事件对数据造成的破坏。11.系统界面美观且操作便捷性强。12.确保多用户同时访问时数据的可靠性与安全性。13.支持多平台，例如Windows和Unix。14.系统数据需保留25年，且可查询25年内所有运行数据。基于对上述需求及目的详细分析后，我们认为本次项目所建设的光伏电站数据管理系统将分别由业务数据库、业务数据接口、基础管理平台以及智能分析平台四部分组成。其核心在于数据采集、数据汇总、数据分析，并结合数据预警来实现风险前置，向用户提供更安全可靠的服务。4.项目建设方案4.1.建设目标光伏电站数据管理系统的核心建设目标是满足三类用户的日常管理、业务统计与数据分析，并为之提供有效的数据服务保障，提高安全系数，利于国民经济的发展。三类用户分别为：国家用户、承建用户和服务受益用户。国家用户是指国家能源管理单位。可以利用本系统有效统计光伏发电量，按照国家能源补偿机制，实现对承建商能源开发补偿，即提供发电补贴。承建用户是指光伏电站的承担单位。可以利用本系统实现对数据的汇总分析，向上（国家层面）提供可靠的发电数据，用于获取能源开发补偿；向下（服务受益用户层面）提供光伏发电的有效供电数据，并基于数据安全预警服务提供风险前置预警，能够通过系统数据预警判断电站的运营状况，及时处理或预先处理存在或潜在的问题，更有效且安全的保障光伏发电站的正常运行。服务受益用户是指实际使用光伏发电站所提供能源供电的用户。可以通过该系统查看光伏发电站日常运行的效率，有效的获知日常供电的情况。4.2.建设规划众所周知，无论是软件项目还是工程项目，其建设的结果往往与其建设规划成正比。一个完备的项目建设规划，能够有效的指引项目建设的方面，确保项目建设目标及建设效果的实现。我们针对本次所要建设的项目，在通过详细的需求分析以及对项目建设目标的制定之后，决定采用“2.1.1”的方式，即2个平台、1个数据库、1个数据接口，分三步来实现本次项目四方面的建设内容，确保项目的成功落地。4.2.1.二个平台即，基础管理平台和智能分析平台。本次项目所建系统涉及的用户与权限都较为庞大，因此考虑采用基础管理平台来实现对于用户及权限的统一、集中管理。对于数据分析和智能预警而言，采用智能分析平台，通过各类分析报表与分析模型的搭配，能够起到辅助决策、优化管理的效果；同时能够满足改善光伏发电项目建设标准优化的需要。因为设计标准经运行效果指标对比后，能够清楚的看出其原先设计是否合理，所以智能分析平台在这方面的效用较为突出。4.2.2.一个数据库即，业务数据库。业务数据库的建设，能够满足电站数据管理系统对于数据存放与集中管理的需要。数据库考虑采用大型关系型数据库，满足本次项目对于数据存放25年备查的需要。4.2.3.一个数据接口即，业务数据接口。由于光伏发电数据多产生于逆变器，而逆变器厂商也为之设计了相应的数据管理系统。考虑到数据的集中采集与统一管理，我们将制作相应的数据接口，与逆变器厂商提供篇二：大型水面光伏电站智慧解决方案大型水面光伏电站智慧解决方案1.引言中东部地区的土地较为稀缺，湖泊、水库、鱼塘受到了光伏电站开发者的青睐，越来越多的大型水面光伏电站陆续并网发电。大型水面光伏电站有何特点？逆变器如何选型？系统度电成本如何降低？一系列问题被置于投资者面前。本文结合大型水面光伏电站的两大特点及三大挑战，对电站设计中的关键技术、逆变器选型、系统布局等问题进行了深入探讨。2.大型水面光伏电站的两大特点特点一：组件安装面平坦，朝向一致，无遮挡等失配问题无论是组件打桩安装或是漂浮于水面之上，安装面都十分平坦，朝向一致，基本不存在因遮挡和朝向不一致而带来的失配问题，和大型地面电站类似，如图1所示。图1组件安装面平坦，朝向一致特点二：组件安装目前以固定打桩式为主，漂浮式处于示范阶段固定打桩方式通常用在浅水区，如浅水鱼塘、煤矿塌陷区、小型湖泊等，如图2(a)。深水水域需考虑采用漂浮式安装方式，如图2(b)。目前固定打桩方式是主流应用形式，成熟案例较多，漂浮式多为容量较小的示范项目。图2水面光伏电站组件安装方式3.大型水面光伏电站的三大挑战挑战一：施工成本相对较高，投资收益下降对于固定打桩方式，根据《10G409预应力混凝土管桩》设计要求：桩基底部进入池塘底不小于3m，上部桩端高出设计洪水位不小于0.4m。当水深3米，桩基高度至少需要6.4米，地桩建设成本较高。漂浮式方式，对浮体要求较高，需要考虑环保和25年使用寿命要求，因此，整体成本也较高。挑战二：运维难度大，成本高，且受自然环境影响大光伏组件铺设在水面之上，日常巡检需划船完成，如图3(a)所示，俗话说“水涨船高”，在丰水期，水面上涨，用于电缆走线的桥架可能阻挡船只前行，图3(b)所示。相反地，在枯水期，水面下退，淤泥较深，船只无法划行，人也无法行走，运维难度更大，图3(c)所示。在水草等植被生长旺季，水面被植物“侵占”，船只被阻挡，无法前往巡检，图3(d)所示。因此，在系统设计时需要充分考虑上述因素，确保后期维护的便利性，降低由于维护不及时带来的发电量损失。挑战三：高湿盐雾环境，组件PID衰减加剧，对设备耐腐及防水能力要求更高电站建设在水域，空气比较潮湿，组件易产生PID衰减。抽取某实际电站9-1区、10-1区及10-2区内的组件进行测试，结果表明：自2013年9月并网以来，发生PID的组件比例为24.5%，平均功率衰减34.8%，如表1所示。表1某实际电站组件发生PID的测试结果水面光伏电站的环境潮湿，组件发生PID衰减的现象更为严重，因此，系统设计除了要求组件具有抗PID能力外，还需要逆变器具备防PID的功能。潮湿的环境也会加速腐蚀电气设备金属部件，如图4所示。同时存在水浪拍打在设备上的现象，对邻近水面安装的汇流箱等设备防水能力提出了更高的要求。因此，汇流箱、逆变器等设备的防护能力需经过精心设计和严格测试。图4高湿环境对水面光伏电站的影响4大型水面光伏电站智慧解决方案4.1水面光伏专用智能汇流箱+箱式逆变房的整体方案根据大型水面光伏电站组件朝向一致，无遮挡等失配问题，容量一般较大，初始投资高，运维难度大，环境适应性要求高，设备防水耐腐蚀压力大等特点及挑战，阳光电源推出了采用水面光伏专用智能汇流箱+箱式逆变房的大型水面光伏电站智慧解决方案，如图5所示。大型水面光伏电站智慧解决方案在国内水面电站中已有很多成熟的应用案例，如图6所示。图6大型水面电站智慧解决方案的典型应用案例4.2水面光伏专用高防护智能汇流箱直流输入采用具备IP67防护等级的MC端子，连接更可靠，安装更方便阳光电源水面光伏专用智能汇流箱直流接入采用MC4端子，简单插接即可完成接线，安装简单，接线更可靠，减少现场施工量，MC端子的防护等级达IP67。图7IP67防护等级MC4端子，操作方便，连接更可靠IP67防护等级，耐腐蚀能力强，适应于高湿盐雾环境篇三：光伏电站监控系统解决方案光伏电站监控系统解决方案引言煤炭、石油等化石能源频频告急，环境污染问题日益严峻，而太阳能作为最具潜力的可再生能源，因其储量的无限性、存在的普遍性、利用的清洁性以及实用的经济性，越来越被人们所青睐。大力发展光伏产业、积极开发太阳能，在全球范围得到了空前重视，已成为各国可持续发展战略的重要组成部分。光伏产业也称太阳能电池产业，即利用太阳能级半导体电子器件吸收太阳光辐射能，并使之转换为电能的产业。浙江正泰太阳能科技将最新的自动化技术应用于光伏电站，推出AstroWeb2011光伏电站监控系统。1.总述光伏电站主要由光电池阵列、汇流箱、低压直流柜、逆变柜、交流低压柜、升压变压器等组成，最后产生的高压交流直接并入电网。针对每个环节电力参数检测的需要，浙江正泰太阳能科技推出针对光伏电站监控的AstroWeb2011光伏电站监控系统，实现对分布在不同区域的光伏发电站的监控。AstroWeb2011光伏电站监控系统可对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流箱、逆变器、交直流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备进行实时监测和控制，提供设备数据采集、解析、处理、事件产生、存储，并通过各种样式的图表、趋势、报表呈现电站的运行情况，确保客户远程对电站数据的监控需求。其友好的用户界面、强大的分析功能、完善的故障报警确保了太阳能光伏发电系统的完全可靠和稳定运行。光伏电站主要由光电池阵列、汇流箱、低压直流柜、逆变柜、交流低压柜、升压变压器等组成，最后产生的高压交流直接并入电网。针对光伏电站整体监控的需要，正泰太阳能公司推的了AstroWeb2011光伏电力监控系统实现了对光伏电站的监测与控制。2.监控系统构架光伏电站监控系统采用分级分布式结构配置，系统由就地监控子站、区域监控中心和全球监控中心组成。就地监控子站位于光伏发电站现场。区域监控中心以省为单位，位于省会城市或者光伏电站比较集中的市县。全球监控中心设在杭州公司总部。3.就地监控子站部分主要完成逆变器、汇流箱、直流配电柜、交流配电柜、环境监测、升压变压器等设备参数的采集及数据预处理。并将就地监控子站采