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          光伏电站后台监控系统的探讨
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                  概述:当今世界,煤炭、石油等化石能源频频告急,环境污染问题日益严峻。开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展,是人类必须采取的措施。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。

                  总体目标

                  ◆建设光伏电站监控设备的统一管理平台

                  ◆整合各类监测数据,实现对不同人员的差异化服务

                  监控系统构成

                  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。

                  就地监控子站构成

                  为了解决监测设备分散独立、无法进行远程集中监控和诊断的问题,本系统接入所有的光伏电站在线监测设备,进行设备统一管理,设备运行数据统一采集、查看和分析,提供综合全面的运行状态监测、运行告警发现与通知、数据查询分析、设备运行管理。

                  为实现设备的动态扩展接入,系统应能实现在不进行二次开发的情况下即能完成新增监控设备的接入。设备数据接入后进行分级存储,分类汇总统计,利用监测数据和事件信息,可以实现电站设备的集中远程监控,也可以为故障诊断提供技术手段和数据支持,亦为电站管理提供全面的统计数据和各类报表。

                  软件功能

                  实时监测太阳能电池板的电压、电流及其运行状况

                  防雷器状态、断路器状态采集与显示

                  实时监控逆变器工作状态,监测其故障信息

                  系统详细运行参数显示

                  故障记录及报警

                  具有电量累计、系统分析、历史记录功能

                  简单易用的参数设置功能

                  关键技术

                  统一集控平台系统接入所有的光伏电站在线监控设备和系统:包括汇流系统、逆变系统、环境系统、安防系统、电能及电能质量设备等;接入的数据非常全面:包括设备状态数据、设备运行数据、警报数据、事件数据等;系统所提供的应用服务面广,服务的人员包含了电站的各类人员,包括运行人员、检修人员、管理人员等。

                  坚强的分层式部署架构平台采用SOA架构将涉及诸多的资源都抽象为服务,利用Web Service统一接口和数据交换格式,通过服务间的组合和交互形成全面完整的系统应用。各服务间各自独立,分层部署,完全松耦合,各服务可独立升级和维护,不影响其他功能的应用。

                  采用设备ADP和设备规约库的智能数据采样体系电站设备种类和型号各异,各设备的通信接口和协议也都有差别,即便是同种设备也由于厂商、型号的不同而不同。针对这种情况,对每个设备进行单独开发接已不合适。为解决这个问题,本系统采用设备适配器(ADP)模式(智能设备适配器)实现智能采集。

                  数据分级存储考虑到不同数据应用的差异以及系统资源的有效利用,所有的数据都分类采集、分类压缩、分类同步。数据存储按实时表、24 小时表、历史表表存储,针对不同的信息(告警、状态、监测数据)分类采集,采用不同的采集策略。告警信息、状态信息、监测数据、统计信息分类存储,分类汇总。

                  采用设备分布图等方式直观展现,功能层级关联,减少用户操作次数。告警信息可通过弹出告警框、图标闪烁、短信通知、邮件通知等方式及时通知相关人员。通过系统自动分析和设备主动上送的告警发现设备运行异常,并通过与监测数据自动关联,追溯分析设备故障原因,降低故障处理周期,减少电站的运行维护成本。


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