產(chan) 品分類
Productshth下载地址 陳聰
摘要:針對分布式光伏電站存在運維管理難度大、運維成本高的問題,亟需通過信息化方式支持分布式光伏電站的運維工作,通過對此類光伏電站進行統一運行監控、調度指揮及數據管理,盡可能實現其全天候少人值守甚至是無人值守,並實時掌握光伏電站中各類設備的運行狀態信息,保障設備安全,從(cong) 而提高光伏電站運行的遠程監控能力。針對分布式光伏電站傳(chuan) 統運維方式中存在的不足進行了分析,並從(cong) 4個(ge) 方麵分析了分布式光伏電站信息化運維方式。分析結果顯示:通過合理而有效的光伏電站信息化運維方式,不僅(jin) 能大幅縮短分布式光伏電站的巡檢時間,精*判斷和消除設備故障,而且可以較好地保證光伏電站的長期穩定運行和發電效益的*大化。
關(guan) 鍵詞:分布式光伏電站;信息化運維;遠程監控;趨勢
0引言
光伏發電作為(wei) 可再生能源利用方式,是中國實現“雙碳"目標的重要一環。光伏電站主要分為(wei) 集中式光伏電站和分布式光伏電站兩(liang) 種類型。其中,集中式光伏電站主要分布在平原、山地、荒漠等區域,具有投資高、建設周期長、占地麵積大等特點;而分布式光伏電站一般分布在廠房或居民住宅屋頂等區域,具有投資成本低、建設周期短、占地麵積小、政策支持力度大等優(you) 點,得到了較快發展。*家能源局公布數據顯示,2023年上半年中國光伏發電新增並網裝機容量為(wei) 78.423GW,其中,分布式光伏發電為(wei) 40.963GW,占比超過52.23%;截至2023年6月底,光伏發電累計並網裝機容量為(wei) 470.002GW,其中,分布式光伏發電為(wei) 198.228GW,占比為(wei) 42.18%。
盡管分布式光伏電站在投資成本、建設周期及占地麵積方麵具有優(you) 勢,但由於(yu) 其建設點眾(zhong) 多且地理位置分散,會(hui) 給運維工作造成諸多不便。光伏電站的運維方式是影響其正常運行和發電效率的重要因素之一。根據項目實地調研結果,大部分分布式光伏電站都存在後台監控混亂(luan) 、運維成本過高、運維人員缺乏專(zhuan) 業(ye) 技能等問題。2021年,工業(ye) 和信息化部等5部委聯合印發《智能光伏產(chan) 業(ye) 創新發展行動計劃(2021—2025年)》(工信部聯電子[2021]226號),提出促進5G通信、人工智能、先*計算、工業(ye) 互聯網等新一代信息技術和光伏產(chan) 業(ye) 的融合與(yu) 創新,加速提升光伏產(chan) 業(ye) 全產(chan) 業(ye) 鏈的智能化水平,增強智能產(chan) 品及係統解決(jue) 方案的供應能力等要求,促進國內(nei) 光伏產(chan) 業(ye) 持續向全球價(jia) 值鏈中*端邁進的步伐。因此,為(wei) 了提高分布式光伏電站的運維管理能力,保證光伏電站能夠有效且高質量的發電,迫切需要引入智能*效的信息化運維方式。本文針對分布式光伏電站傳(chuan) 統運維方式中存在的不足
進行分析,並從(cong) 4個(ge) 方麵分析分布式光伏電站信息化運維方式。
1分布式光伏電站傳(chuan) 統運維方式中的不足
分布式光伏電站傳(chuan) 統運維方式中存在諸多不足,包括運維人員技能不足、運維人員安全防範意識差、運維成本過高、運維過程存在安全隱患、故障預警不及時、故障處理不及時等。
1.1運維人員技能不足
為(wei) 了節省分布式光伏電站運維方麵的開支,通常運維方會(hui) 降低運維人員聘用成本,導致聘用的運維人員缺乏專(zhuan) 業(ye) 技術知識和經驗,不能很好地處理光伏電站設備出現的各種異常問題,使光伏電站的安全穩定運行無法得到有效保障,從(cong) 而影響了分布式光伏電站的整體(ti) 效益。
1.2運維人員安全防範意識差
分布式光伏電站建設完成後,其運行期間可能會(hui) 出現各種問題,當運維人員缺乏安全防範意識時,會(hui) 出現因電弧、熱斑、線路年久受損、設備未定期檢修等帶來的安全隱患,這不僅(jin) 會(hui) 嚴(yan) 重影響光伏電站的發電效率,也容易引起火災,造成財產(chan) 損失。
1.3運維成本過高
分布式光伏電站的運維會(hui) 涉及一係列支出,包括運維人員的雇傭(yong) 與(yu) 培訓費、設備維修費、運維設備購買(mai) 費等。以光伏組件為(wei) 例,目前市麵上針對光伏組件的運維產(chan) 品很多,比如:光伏組串級運維設備及光伏組件級運維設備。光伏組串級運維設備是當某個(ge) 光伏組串中的光伏組件運行異常時,該設備會(hui) 切斷整個(ge) 光伏組串的線路,避免故障發生或蔓延;而光伏組件級運維設備是當某塊光伏組件運行異常時,該設備會(hui) 切斷該光伏組件的運行,同時不影響其他光伏組件的正常發電。針對兩(liang) 種運維設備,雖然光伏組件級運維設備的運維效果明顯優(you) 於(yu) 光伏組串級運維設備,但從(cong) 當前市場調研結果來看,此類運維設備需要在每塊光伏組件上安裝監測關(guan) 斷裝置,會(hui) 大幅提高運維成本。
1.4運維過程存在安全隱患
大多數分布式光伏電站都建在廠房或居民住宅屋頂,距離地麵高度在3~30m之間,因此,光伏電站的日常運維難度較大,常需要借助爬梯等工具攀爬。但很多分布式光伏電站用的爬梯無任何安全措施,且爬梯也容易出現腐蝕現象,運維人員很容易發生安全事故。此外,屋頂之類的位置較為(wei) 寬闊,無遮擋物,運維人員在高溫天氣下工作很容易中暑,導致身體(ti) 不適;並且有的屋頂周圍無防護措施,運維人員中暑後很容易從(cong) 屋頂跌落,造成人身傷(shang) 害。
1.5故障預警不及時
目前,大部分分布式光伏電站還未根據運維需求定製運維監管平台,而是直接使用各逆變器廠家免費提供的監控平台,運維人員和管理人員可以通過遠程監控管理平台的網頁端或手機應用軟件(APP)端對光伏電站進行遠程監控管理。但當光伏電站內(nei) 的設備發生故障時,此類監控管理平台無法主動且及時地推送故障信息,運維人員隻能通過主動查看後台監控頁麵來發現故障,導致運維效率不高,長此以往,光伏電站的經濟效益將會(hui) 大幅降低。
1.6故障處理不及時
由於(yu) 分布式光伏電站的建設區域較為(wei) 分散,且為(wei) 了節省運維成本,很多光伏電站不會(hui) 提供專(zhuan) 人值守,導致在遠程監控管理模式下,光伏電站設備的異常預警等情況無法得到及時解決(jue) 。
2分布式光伏電站運維管理係統的設計與(yu) 技術實現
吳鳴寰等指出,傳(chuan) 統的粗放式運維方式很難實現光伏電站的降本增效,而精細化的運維工作有助於(yu) 光伏電站長期穩定發展。通過采用信息化運維方式可實現對分布式光伏電站各類設備的實時監測、智能告警、統計分析、遠程升級控製等,不僅(jin) 可以查看每台設備的位置,還可以獲取每台設備的實時發電數據等信息,從(cong) 而輕鬆實現對光伏電站內(nei) 每台設備的實時管理。當光伏組件出現故障時,可以通過“問題組件"模塊實現此光伏組件的快速、*準定位,甚至可以遠程診董亞(ya) 蘭(lan) :分布式光伏電站信息化運維的趨勢分析2024年斷故障類型,無需現場運維,實現信息化極簡運維。近幾年,國內(nei) 光伏電站信息化運維有了很大發展,很多公司致力於(yu) 智能光伏電站的研究,利用物聯網、大數據等技術研發信息化運維平台。由此可知,智能化運維是分布式光伏電站精細化運行的利器,更是提高分布式光伏電站發電效率的重要手段。下文分別從(cong) 建築信息模型(BIM)、大數據分析、監測係統、硬件的智能化這4個(ge) 方麵分析分布式光伏電站的信息化運維方式。
2.1BIM
BIM是一個(ge) 信息管理框架,旨在通過使用適當的技術更好地實現建築物在設計、施工、
運營和維護等方麵的信息集成,各種信息始終整合於(yu) 1個(ge) 3D模型信息數據庫中,各方人員可以基於(yu) BIM方法進行協同工作,可有效提高工作效率。
隨著分布式光伏電站數量及規模的不斷擴大,對此類光伏電站實施BIM方法的需求也在不斷增長,在光伏電站全生命周期內(nei) 實施BIM方法可以使光伏電站*大限度地發揮其效益。
光伏電站運維過程中常出現在交接運維任務時運維團隊發生信息丟(diu) 失的情況,而BIM方法可以通過集中存儲(chu) 所有數據來彌合這種信息丟(diu) 失,從(cong) 而保證光伏電站數據的完整性。此外,BIM方法可以動態方式跟蹤單個(ge) 光伏組件,並記錄其曆史數據,這有利於(yu) 監控整個(ge) 光伏電站和優(you) 化光伏電站的整體(ti) 性能。此外,BIM方法作為(wei) 一個(ge) 理想的數據庫,可獲得與(yu) 光伏組件相關(guan) 的故障信息,這有助於(yu) 降低光伏電站運行過程中的不確定性和風險,提高其發電性能預測性,從(cong) 而提高其電網友好性。
傳(chuan) 統的運維方式是在未*全了解光伏組件故障根本原因的情況下簡單地將其更換,僅(jin) 是因為(wei) 與(yu) 該光伏組件相關(guan) 的信息丟(diu) 失了。而BIM方法可以幫助識別每個(ge) 光伏組件,並記錄其相關(guan) 數據,有效避免了上述情況的出現。
光伏電站運行周期結束後,涉及光伏組件的的拆除和處置問題,對於(yu) 性能仍較好的光伏組件,可以繼續再應用於(yu) 其他光伏電站,而BIM方法可以在新應用環境中跟蹤這類光伏組件的所有信息,並可與(yu) 之前的信息進行對比,有助於(yu) 進行光伏電站性能對比。
2020年,7MW屋頂分布式光伏發電項目在天津中環新能源會(hui) 展*心落地,該項目在施工階段使用了BIM方法,對各個(ge) 施工步驟進行整體(ti) 把控;在項目運營管理階段,將光伏設備運行參數傳(chuan) 輸至智能化平台,通過智能平台實現對於(yu) 各模塊的智能化監控與(yu) 運維。
然而,在使用BIM方法時有個(ge) 問題需要注意,由於(yu) 光伏組件的初始性能參數和光伏電站的電氣連接方式等信息隻能從(cong) 原始文檔獲取,會(hui) 不可避免地涉及手動處理,無法通過BIM方法直接獲取。這就需要先確定逆變器、變壓器和電纜溝槽的穿線模式和位置,然後將光伏電站的電氣設計添加到BIM中。
2.2大數據分析
在光伏電站運維過程中需要管理人員主動進行資源的管理和數據的采集與(yu) 分析。
合理的光伏電站運維方式在很大程度上取決(jue) 於(yu) 運維承包商獲取的內(nei) 部和外部信息。內(nei) 部信息主要為(wei) 光伏電站元數據,比如:光伏組件、逆變器、變壓器等設備的數量、規格,光伏組件的安裝傾(qing) 角、方位角、功率、電流、電壓,以及太陽輻照度、環境溫度、風速和風向等信息。外部信息包括工廠布局的2D/3D圖紙、光伏電站發電量預測值、紅外熱圖像、電致發光(EL)圖像等。
通過收集所有可用的信息,運維承包商才能更好地生成需進行的服務項目,創建一個(ge) “動態"維護計劃,其中包括糾正和預防性維護。
光伏電站運行期間,從(cong) 光伏組件到逆變器再到並網側(ce) 電表,都會(hui) 生成大量數據,這些數據需實時提供給監控係統。若無及時處理和評估這些數據的方式,光伏電站管理者和運維承包商將無法利用隱藏在這些數據中的信息,這些數據將失去價(jia) 值。
在支持光伏產(chan) 業(ye) 發展方麵,大數據分析具有巨大的優(you) 勢。運維承包商可以通過對數據進行分類研究來獲取相關(guan) 信息,這些數據信息經處理後可應用於(yu) 提高光伏組件的發電效率,改善光伏電站的發電性能等方麵。
對於(yu) 分布式光伏電站而言,其架構包括光伏組件、逆變器、匯流箱、感知設備、傳(chuan) 感器等多種設備,維護複雜和耗時,因此,運維承包商可以通過評估曆史數據,利用大數據算法進行預防性和預測性維護來減少光伏電站停機時間。
此外,分布式光伏電站安全態勢感知的前提是安全大數據,其可對光伏電站運行數據進行整合、特征提取等,然後應用一係列態勢評估算法生成光伏電站的整體(ti) 態勢,應用態勢預測算法預測態勢的發展狀況,並使用數據可視化技術,將態勢狀況和預測情況展示給光伏電站運維人員,方便運維人員直觀、便捷地了解光伏電站當前的狀態及可能存在的風險。
2.3監測係統
監測係統用於(yu) 對光伏電站設備運行數據的監控,以及故障的預警、報警和診斷。可以將監測係統獲取的光伏電站運行數據與(yu) 光伏電站的期望值進行比較,並向光伏電站管理者提供相關(guan) 報告,報告內(nei) 容包括光伏電站性能、關(guan) 鍵性能指標、存在的問題、發生過的預警及所執行的維護服務等。
2.4硬件的智能化
從(cong) 光伏電站運維效果來看,光伏電站信息化運維是發展趨勢,可通過采用各種智能化設備來實現分布式光伏電站的信息化運維,比如:采用跟蹤式光伏支架、光伏組件自動化清潔設備、光伏電站巡視工具等。
跟蹤式光伏支架可以根據太陽角度旋轉光伏組件來實現光伏組件對太陽光的跟蹤,從(cong) 而保持光伏組件運行期間的*大發電效率。光伏組件自動化清潔設備可以節省人力成本,實現對灰塵、鳥糞、樹葉等汙染物的自主清理,通過定期清潔,一方麵可以使光伏組件發電量達到*優(you) ,另一方麵可以防止異物遮擋光伏組件引起的熱斑效應的發生,防範安全隱患。光伏電站巡視工具,比如:無人機,通過分析無人機抓取的高分辨率圖像,可及時發現光伏組件隱裂、熱斑等影響光伏電站安全性的情況。
2.5小結
綜上可知,通過上述合理而有效的光伏電站信息化運維方式,不僅(jin) 能大幅縮短分布式光伏電站的巡檢時間,準確判斷和消除設備故障,而且可以較好地保證光伏電站的長期穩定運行和發電效益的*大化。
3Acrel-2000MG充電站微電網能量管理係統
3.1平台概述
Acrel-2000MG微電網能量管理係統,是我司根據新型電力係統下微電網監控係統與(yu) 微電網能量管理係統的要求,總結國內(nei) 外的研究和生產(chan) 的先*經驗,專(zhuan) 門研製出的企業(ye) 微電網能量管理係統。本係統滿足光伏係統、風力發電、儲(chu) 能係統以及充電站的接入,*進行數據采集分析,直接監視光伏、風能、儲(chu) 能係統、充電站運行狀態及健康狀況,是一個(ge) 集監控係統、能量管理為(wei) 一體(ti) 的管理係統。該係統在安全穩定的基礎上以經濟優(you) 化運行為(wei) 目標,促進可再生能源應用,提高電網運行穩定性、補償(chang) 負荷波動;有效實現用戶側(ce) 的需求管理、消除晝夜峰穀差、平滑負荷,提高電力設備運行效率、降低供電成本。為(wei) 企業(ye) 微電網能量管理提供安全、可靠、經濟運行提供了全新的解決(jue) 方案。
微電網能量管理係統應采用分層分布式結構,整個(ge) 能量管理係統在物理上分為(wei) 三個(ge) 層:設備層、網絡通信層和站控層。站級通信網絡采用標準以太網及TCP/IP通信協議,物理媒介可以為(wei) 光纖、網線、屏蔽雙絞線等。係統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。
3.2平台適用場合
係統可應用於(yu) 城市、高速公路、工業(ye) 園區、工商業(ye) 區、居民區、智能建築、海島、無電地區可再生能源係統監控和能量管理需求。
3.3係統架構
本平台采用分層分布式結構進行設計,即站控層、網絡層和設備層,詳細拓撲結構如下:
圖1典型微電網能量管理係統組網方式
4.1實時監測
微電網能量管理係統人機界麵友好,應能夠以係統一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態,實時監測光伏、風電、儲(chu) 能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息,動態監視各回路斷路器、隔離開關(guan) 等合、分閘狀態及有關(guan) 故障、告警等信號。其中,各子係統回路電參量主要有:相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計值;狀態參數主要有:開關(guan) 狀態、斷路器故障脫扣告警等。
係統應可以對分布式電源、儲(chu) 能係統進行發電管理,使管理人員實時掌握發電單元的出力信息、收益信息、儲(chu) 能荷電狀態及發電單元與(yu) 儲(chu) 能單元運行功率設置等。
係統應可以對儲(chu) 能係統進行狀態管理,能夠根據儲(chu) 能係統的荷電狀態進行及時告警,並支持定期的電池維護。
微電網能量管理係統的監控係統界麵包括係統主界麵,包含微電網光伏、風電、儲(chu) 能、充電站及總體(ti) 負荷組成情況,包括收益信息、天氣信息、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求,也可將充電,儲(chu) 能及光伏係統信息進行顯示。
圖1係統主界麵
子界麵主要包括係統主接線圖、光伏信息、風電信息、儲(chu) 能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統計列表等。
4.1.1光伏界麵
圖2光伏係統界麵
本界麵用來展示對光伏係統信息,主要包括逆變器直流側(ce) 、交流側(ce) 運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、並網櫃電力監測及發電量統計、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、輻照度/風力/環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析;同時對係統的總功率、電壓電流及各個(ge) 逆變器的運行數據進行展示。
4.1.2儲(chu) 能界麵
圖3儲(chu) 能係統界麵
本界麵主要用來展示本係統的儲(chu) 能裝機容量、儲(chu) 能當前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。
圖4儲(chu) 能係統PCS參數設置界麵
本界麵主要用來展示對PCS的參數進行設置,包括開關(guan) 機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。
圖5儲(chu) 能係統BMS參數設置界麵
本界麵用來展示對BMS的參數進行設置,主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。
圖6儲(chu) 能係統PCS電網側(ce) 數據界麵
本界麵用來展示對PCS電網側(ce) 數據,主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。
圖7儲(chu) 能係統PCS交流側(ce) 數據界麵
本界麵用來展示對PCS交流側(ce) 數據,主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時針對交流側(ce) 的異常信息進行告警。
圖8儲(chu) 能係統PCS直流側(ce) 數據界麵
本界麵用來展示對PCS直流側(ce) 數據,主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側(ce) 的異常信息進行告警。
圖9儲(chu) 能係統PCS狀態界麵
本界麵用來展示對PCS狀態信息,主要包括通訊狀態、運行狀態、STS運行狀態及STS故障告警等。
圖10儲(chu) 能電池狀態界麵
本界麵用來展示對BMS狀態信息,主要包括儲(chu) 能電池的運行狀態、係統信息、數據信息以及告警信息等,同時展示當前儲(chu) 能電池的SOC信息。
圖11儲(chu) 能電池簇運行數據界麵
本界麵用來展示對電池簇信息,主要包括儲(chu) 能各模組的電芯電壓與(yu) 溫度,並展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。
4.1.3風電界麵
圖12風電係統界麵
本界麵用來展示對風電係統信息,主要包括逆變控製一體(ti) 機直流側(ce) 、交流側(ce) 運行狀態監測及報警、逆變器及電站發電量統計及分析、電站發電量年有效利用小時數統計、發電收益統計、碳減排統計、風速/風力/環境溫濕度監測、發電功率模擬及效率分析;同時對係統的總功率、電壓電流及各個(ge) 逆變器的運行數據進行展示。
4.1.4充電站界麵
圖13充電站界麵
本界麵用來展示對充電站係統信息,主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用,變化曲線、各個(ge) 充電站的運行數據等。
4.1.5視頻監控界麵
圖14微電網視頻監控界麵
本界麵主要展示係統所接入的視頻畫麵,且通過不同的配置,實現預覽、回放、管理與(yu) 控製等。
4.1.6發電預測
係統應可以通過曆史發電數據、實測數據、未來天氣預測數據,對分布式發電進行短期、超短期發電功率預測,並展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進行人工輸入或者自動生成發電計劃,便於(yu) 用戶對該係統新能源發電的集中管控。
圖15光伏預測界麵
4.1.7策略配置
係統應可以根據發電數據、儲(chu) 能係統容量、負荷需求及分時電價(jia) 信息,進行係統運行模式的設置及不同控製策略配置。如削峰填穀、周期計劃、需量控製、防逆流、有序充電、動態擴容等。
具體(ti) 策略根據項目實際情況(如儲(chu) 能櫃數量、負載功率、光伏係統能力等)進行接口適配和策略調整,同時支持定製化需求。
圖16策略配置界麵
4.1.8運行報表
應能查詢各子係統、回路或設備*時間的運行參數,報表中顯示電參量信息應包括:各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、尖峰平穀時段電量等。
圖17運行報表
4.1.9實時報警
應具有實時報警功能,係統能夠對各子係統中的逆變器、雙向變流器的啟動和關(guan) 閉等遙信變位,及設備內(nei) 部的保護動作或事故跳閘時應能發出告警,應能實時顯示告警事件或跳閘事件,包括保護事件名稱、保護動作時刻;並應能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guan) 人員。
圖18實時告警
4.1.10曆史事件查詢
應能夠對遙信變位,保護動作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數、電芯溫度(鋰離子電池)、壓力(液流電池)、光照、風速、氣壓越限等事件記錄進行存儲(chu) 和管理,方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯,查詢統計、事故分析。
圖19曆史事件查詢
4.1.11電能質量監測
應可以對整個(ge) 微電網係統的電能質量包括穩態狀態和暫態狀態進行持續監測,使管理人員實時掌握供電係統電能質量情況,以便及時發現和消除供電不穩定因素。
1)在供電係統主界麵上應能實時顯示各電能質量監測點的監測裝置通信狀態、各監測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值;
2)諧波分析功能:係統應能實時顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率;應能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5~63.5次間諧波電壓含有率、0.5~63.5次間諧波電流含有率;
3)電壓波動與(yu) 閃變:係統應能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值;應能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線;應能顯示電壓偏差與(yu) 頻率偏差;
4)功率與(yu) 電能計量:係統應能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率;應能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素;應能提供有功負荷曲線,包括日有功負荷曲線(折線型)和年有功負荷曲線(折線型);
5)電壓暫態監測:在電能質量暫態事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發生時,係統應能產(chan) 生告警,事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guan) 人員;係統應能查看相應暫態事件發生前後的波形。
6)電能質量數據統計:係統應能顯示1min統計整2h存儲(chu) 的統計數據,包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。
7)事件記錄查看功能:事件記錄應包含事件名稱、狀態(動作或返回)、波形號、越限值、故障持續時間、事件發生的時間。
圖20微電網係統電能質量界麵
4.1.12遙控功能
應可以對整個(ge) 微電網係統範圍內(nei) 的設備進行遠程遙控操作。係統維護人員可以通過管理係統的主界麵完成遙控操作,並遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序,可以及時執行調度係統或站內(nei) 相應的操作命令。
圖21遙控功能
4.1.13曲線查詢
應可在曲線查詢界麵,可以直接查看各電參量曲線,包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。
圖22曲線查詢
4.1.14統計報表
具備定時抄表匯總統計功能,用戶可以自由查詢自係統正常運行以來任意時間段內(nei) 各配電節點的發電、用電、充放電情況,即該節點進線用電量與(yu) 各分支回路消耗電量的統計分析報表。對微電網與(yu) 外部係統間電能量交換進行統計分析;對係統運行的節能、收益等分析;具備對微電網供電可靠性分析,包括年停電時間、年停電次數等分析;具備對並網型微電網的並網點進行電能質量分析。
圖23統計報表
4.1.15網絡拓撲圖
係統支持實時監視接入係統的各設備的通信狀態,能夠完整的顯示整個(ge) 係統網絡結構;可在線診斷設備通信狀態,發生網絡異常時能自動在界麵上顯示故障設備或元件及其故障部位。
圖24微電網係統拓撲界麵
本界麵主要展示微電網係統拓撲,包括係統的組成內(nei) 容、電網連接方式、斷路器、表計等信息。
4.1.16通信管理
可以對整個(ge) 微電網係統範圍內(nei) 的設備通信情況進行管理、控製、數據的實時監測。係統維護人員可以通過管理係統的主程序右鍵打開通信管理程序,然後選擇通信控製啟動所有端口或某個(ge) 端口,快速查看某設備的通信和數據情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。
圖25通信管理
4.1.17用戶權限管理
應具備設置用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作(如遙控操作,運行參數修改等)。可以定義(yi) 不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為(wei) 係統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
圖26用戶權限
4.1.18故障錄波
應可以在係統發生故障時,自動準確地記錄故障前、後過程的各相關(guan) 電氣量的變化情況,通過對這些電氣量的分析、比較,對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力係統安全運行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條,每條錄波可觸發6段錄波,每次錄波可記錄故障前8個(ge) 周波、故障後4個(ge) 周波波形,總錄波時間共計46s。每個(ge) 采樣點錄波至少包含12個(ge) 模擬量、10個(ge) 開關(guan) 量波形。
圖27故障錄波
4.1.19事故追憶
可以自動記錄事故時刻前後一段時間的所有實時掃描數據,包括開關(guan) 位置、保護動作狀態、遙測量等,形成事故分析的數據基礎。
用戶可自定義(yi) 事故追憶的啟動事件,當每個(ge) 事件發生時,存儲(chu) 事故*10個(ge) 掃描周期及事故後10個(ge) 掃描周期的有關(guan) 點數據。啟動事件和監視的數據點可由用戶隨意修改。
5.硬件及其配套產(chan) 品
序號 | 設備 | 型號 | 圖片 | 說明 |
1 | 能量管理係統 | Acrel-2000MG | 內(nei) 部設備的數據采集與(yu) 監控,由通信管理機、工業(ye) 平板電腦、串口服務器、遙信模塊及相關(guan) 通信輔件組成。 數據采集、上傳(chuan) 及轉發至服務器及協同控製裝置 策略控製:計劃曲線、需量控製、削峰填穀、備用電源等 | |
2 | 顯示器 | 25.1英寸液晶顯示器 | 係統軟件顯示載體(ti) | |
3 | UPS電源 | UPS2000-A-2-KTTS | 為(wei) 監控主機提供後備電源 | |
4 | 打印機 | HP108AA4 | 用以打印操作記錄,參數修改記錄、參數越限、複限,係統事故,設備故障,保護運行等記錄,以召喚打印為(wei) 主要方式 | |
5 | 音箱 | R19U | 播放報警事件信息 | |
6 | 工業(ye) 網絡交換機 | D-LINKDES-1016A16 | 提供16口百兆工業(ye) 網絡交換機解決(jue) 了通信實時性、網絡安全性、本質安全與(yu) 安全防爆技術等技術問題 | |
7 | GPS時鍾 | ATS1200GB | 利用gps同步衛星信號,接收1pps和串口時間信息,將本地的時鍾和gps衛星上麵的時間進行同步 | |
8 | 交流計量電表 | AMC96L-E4/KC | 電力參數測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率,頻率、功率因數等)、複費率電能計量、 四象限電能計量、諧波分析以及電能監測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協議:帶開關(guan) 量輸入和繼電器輸出可實現斷路器開關(guan) 的"遜信“和“遙控"的功能 | |
9 | 直流計量電表 | PZ96L-DE | 可測量直流係統中的電壓、電流、功率、正向與(yu) 反向電能。可帶RS485通訊接口、模擬量數據轉換、開關(guan) 量輸入/輸出等功能 | |
10 | 電能質量監測 | APView500 | 實時監測電壓偏差、頻率俯差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諾波等電能質量,記錄各類電能質量事件,定位擾動源。 | |
11 | 防孤島裝置 | AM5SE-IS | 防孤島保護裝置,當外部電網停電後斷開和電網連接 | |
12 | 箱變測控裝置 | AM6-PWC | 置針對光伏、風能、儲(chu) 能升壓變不同要求研發的集保護,測控,通訊一體(ti) 化裝置,具備保護、通信管理機功能、環網交換機功能的測控裝置 | |
13 | 通信管理機 | ANet-2E851 | 能夠根據不同的采集規的進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據果集匯總: 提供規約轉換、透明轉發、數據加密壓縮、數據轉換、邊緣計算等多項功能:實時多任務並行處理數據采集和數據轉發,可多路上送平台據: | |
14 | 串口服務器 | Aport | 功能:轉換“輔助係統"的狀態數據,反饋到能量管理係統中。 1)空調的開關(guan) ,調溫,及*全斷電(二次開關(guan) 實現) 2)上傳(chuan) 配電櫃各個(ge) 空開信號 3)上傳(chuan) UPS內(nei) 部電量信息等 4)接入電表、BSMU等設備 | |
15 | 遙信模塊 | ARTU-K16 | 1)反饋各個(ge) 設備狀態,將相關(guan) 數據到串口服務器: 讀消防VO信號,並轉發給到上層(關(guan) 機、事件上報等) 2)采集水浸傳(chuan) 感器信息,並轉發3)給到上層(水浸信號事件上報) 4)讀取門禁程傳(chuan) 感器信息,並轉發 |
6結束語
目前,中國非常重視及支持光伏發電技術的發展,因此,國內(nei) 分布式光伏電站裝機規模的占比突增;且為(wei) 了提高分布式光伏電站的整體(ti) 發電性能,信息化運維已成為(wei) 此類光伏電站運維方式的發展趨勢。
本文針對分布式光伏電站傳(chuan) 統運維方式中存在的不足進行了分析,並從(cong) 4個(ge) 方麵分析了分布式光伏電站信息化運維方式。分析結果顯示:通過合理而有效的光伏電站信息化運維方式,不僅(jin) 能大幅縮短分布式光伏電站的巡檢時間,準確判斷和消除設備故障,而且可以較好地保證光伏電站的長期穩定運行和發電效益的*大化。
【參考文獻】
【1】吳鳴寰,吳光軍(jun) ,周猛.淺談光伏電站精益運維管理[J].
【2】董亞(ya) 蘭(lan) .分布式光伏電站信息化運維的趨勢分析[J].太陽能,第364期.
【3】hth下载地址高校綜合能效解決(jue) 方案2022.5版.
【4】hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2022.05版.