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在當今追求可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)時代，分布式光伏系統(tǒng)作為一種清潔、可再生的能源解決方案，在工廠中的應(yīng)用日益廣泛。而分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)則是保障這些光伏系統(tǒng)高效運行、發(fā)揮*大價值的關(guān)鍵技術(shù)，為工廠帶來了多方面的積極影響。

一、分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)是專門針對工廠內(nèi)分散布置的光伏電站而設(shè)計的智能化監(jiān)測與管理平臺。它通過一系列的傳感器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和通信技術(shù)，對光伏組件、逆變器、匯流箱等各個環(huán)節(jié)的運行參數(shù)進行實時采集。這些參數(shù)包括光伏板的輸出電壓、電流、功率，逆變器的轉(zhuǎn)換效率、運行溫度，以及光照強度、環(huán)境溫度等環(huán)境數(shù)據(jù)。通過有線或無線通信網(wǎng)絡(luò)，這些數(shù)據(jù)被傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的服務(wù)器，在那里進行存儲、分析和可視化展示。

二、能源生產(chǎn)與管理優(yōu)化

（一）實時發(fā)電監(jiān)測與性能評估

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r顯示工廠光伏電站的發(fā)電功率、發(fā)電量等關(guān)鍵指標。工廠管理人員可以通過監(jiān)控界面，清晰地了解到每個光伏子系統(tǒng)甚至每塊光伏板的發(fā)電情況。這有助于及時發(fā)現(xiàn)發(fā)電異常的光伏組件，如由于灰塵遮擋、局部損壞或電氣故障導致的功率下降問題。通過對長期發(fā)電數(shù)據(jù)的分析，還可以評估光伏系統(tǒng)的整體性能，對比不同區(qū)域、不同型號光伏板的發(fā)電效率，為優(yōu)化光伏電站布局和設(shè)備選型提供依據(jù)。

（二）提高能源利用效率

根據(jù)光照強度、溫度等環(huán)境數(shù)據(jù)以及光伏系統(tǒng)的實時發(fā)電情況，監(jiān)控系統(tǒng)可以自動調(diào)整逆變器的工作參數(shù)，實現(xiàn)*大功率點跟蹤（MPPT）。這確保了光伏組件在不同的光照和溫度條件下都能高效率發(fā)電。同時，監(jiān)控系統(tǒng)可以分析工廠的用電負荷曲線和光伏發(fā)電曲線的匹配情況，合理安排儲能設(shè)備（如果有）的充放電策略，或者調(diào)整工廠內(nèi)可靈活控制的用電設(shè)備的運行時間，以充分利用光伏發(fā)電，減少棄光現(xiàn)象，提高能源利用效率。

三、保障系統(tǒng)安全與穩(wěn)定運行

（一）故障預(yù)警與快速診斷

分布式光伏電站中的設(shè)備在長期運行過程中可能會出現(xiàn)各種故障，如光伏板的熱斑效應(yīng)、逆變器的過溫故障、線路的短路或斷路等。監(jiān)控系統(tǒng)通過實時監(jiān)測設(shè)備的運行參數(shù)和狀態(tài)，可以及時發(fā)現(xiàn)這些潛在故障的早期跡象。一旦某個參數(shù)超出正常范圍，系統(tǒng)會立即發(fā)出警報，并準確指出故障的可能位置和類型。這使得維修人員能夠快速響應(yīng)，采取針對性的措施，避免故障進一步擴大，減少設(shè)備損壞和停機時間，保障光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（二）安全監(jiān)控與防護

光伏系統(tǒng)在運行過程中涉及到電氣安全和消防安全等問題。監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)測光伏組件和電氣設(shè)備的絕緣情況、接地情況等電氣安全參數(shù)，以及光伏電站內(nèi)的溫度、煙霧等環(huán)境參數(shù)。在檢測到可能引發(fā)安全事故的異常情況時，如電氣漏電或火災(zāi)隱患，系統(tǒng)會觸發(fā)相應(yīng)的安全保護機制，如切斷電路、啟動滅火裝置等，確保工廠人員和財產(chǎn)的安全。

四、助力工廠節(jié)能減排與成本控制

（一）減少對傳統(tǒng)能源的依賴

通過分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)的有效管理，工廠可以充分利用太陽能資源，增加光伏發(fā)電量在工廠總用電量中的占比。這意味著減少了對傳統(tǒng)化石能源（如煤炭、天然氣等）的依賴，降低了因購買傳統(tǒng)能源而產(chǎn)生的成本，同時也減少了工廠的碳排放，提升了企業(yè)的環(huán)境形象，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。

（二）優(yōu)化能源成本結(jié)構(gòu)

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助工廠更好地參與電力市場交易（如果適用）。例如，在一些地區(qū)實行的峰谷電價政策下，工廠可以根據(jù)光伏發(fā)電的實時情況和電價波動，合理安排用電計劃，優(yōu)先使用光伏發(fā)電來滿足高峰時段的用電需求，降低高峰電價帶來的成本壓力。此外，通過對光伏系統(tǒng)的精細化管理，延長設(shè)備使用壽命，降低維護成本，進一步優(yōu)化工廠的能源成本結(jié)構(gòu)。

五、       解決方案

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

六、配置設(shè)備清單

1.AM5SE-IS防孤島保護裝置主要適用于35kV、10kV及低壓380V光伏發(fā)電、燃氣發(fā)電等新能源并網(wǎng)供電系統(tǒng)。當發(fā)生孤島現(xiàn)象時，可以快速切除并網(wǎng)點，使本站與電網(wǎng)側(cè)快速脫離，保證整個電站和相關(guān)維護人員的生命安全

2.       電能質(zhì)量在線監(jiān)測：APView500系列電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測、電壓不平衡度監(jiān)測、事件記錄、測量控制等功能為一體，能夠滿足通過0.4-35kV電壓等級并網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)要求，廣泛適用于工業(yè)廠房、商業(yè)屋頂、物流基地、機場交通、高速服務(wù)區(qū)等行業(yè)的分布式光伏并網(wǎng)點電能質(zhì)量監(jiān)測

3.       繼電保護裝置

4.       電氣接點無線測溫

七、現(xiàn)場應(yīng)用圖

圖1光伏電站屏柜布置圖

圖2 直流屏柜布置圖

圖3光伏電站監(jiān)控主機臺布置圖

八、系統(tǒng)功能

1.電能質(zhì)量監(jiān)視

在電能質(zhì)量監(jiān)控圖中，可以直接查看電能質(zhì)量裝置的運行狀態(tài)、電流電壓總有效值、電壓波動、電壓總畸變、正反向有功電能、有功、無功功率等電能質(zhì)量信息。可以根據(jù)這些信息監(jiān)測現(xiàn)場電能的質(zhì)量，及時的做出應(yīng)對方案。

圖4 電能質(zhì)量監(jiān)視界面圖

2.網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

圖5 站內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

3.主接線圖

在此界面可以查看高壓保護柜的電量參數(shù)，監(jiān)視斷路器和手車的狀態(tài)，在遠方狀態(tài)時可以遙控斷路器的分合，監(jiān)視高壓柜保護裝置的參數(shù)，能夠及時的發(fā)現(xiàn)異常，及時做出相應(yīng)的處理。

圖6主接線界面圖

九、結(jié)語

光伏發(fā)電是我國重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，大力推進光伏發(fā)電應(yīng)用對優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、改善生態(tài)環(huán)境、轉(zhuǎn)變城鄉(xiāng)用能方式具有重大戰(zhàn)略意義。通過分布式光伏的應(yīng)用，實現(xiàn)了太陽能的*大化利用，為社會提供了清潔、可持續(xù)的電力供應(yīng)。

安科瑞唐曉娟