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摘要:互聯(lián)網(wǎng)+分布式光伏發(fā)電監(jiān)控運(yùn)維平臺(tái)通過對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算、處理、分析、存儲(chǔ),結(jié)合天氣狀況對(duì)發(fā)電數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析,建立業(yè)務(wù)專家知識(shí)庫,實(shí)現(xiàn)一鍵體檢、自動(dòng)巡檢等體檢服務(wù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)電站運(yùn)行故障或隱患。并基于消息推送技術(shù)、智能化派單技術(shù)、MemCache技術(shù)、手機(jī)APP技術(shù)完成自動(dòng)化運(yùn)維服務(wù),提高光伏電站的發(fā)電效率,增加了用戶的發(fā)電收益。
關(guān)鍵詞:分布式光伏;智能運(yùn)維;消息推送;智能派單
0引言
隨著**政策的支持,鼓勵(lì)綠色新能源建設(shè),分布式屋頂光伏發(fā)電得到了快速發(fā)展,光伏電站數(shù)量及裝機(jī)容量越來越龐大,地理分布越來越廣。各種維護(hù)工作量巨大,對(duì)運(yùn)維的要求越來越高,投入的人力和物力越來越多,但實(shí)際的運(yùn)維效果并不理想。分布式屋頂光伏出現(xiàn)設(shè)備故障問題,往往不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),造成發(fā)電量減少。即使D話聯(lián)系維修人員,由于路途問題,維修人員不能很快的趕到現(xiàn)場進(jìn)行故障維修,造成多天不發(fā)電,收益減少。另外,發(fā)電效率逐漸降低,對(duì)用戶來說往往無法察覺,但是無形中發(fā)電量越來越少,對(duì)用戶來說也是損失。
如何解決上述問題,經(jīng)過分析和調(diào)研,建立智能化監(jiān)控運(yùn)維平臺(tái),通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)化手段,挖掘分析發(fā)電大數(shù)據(jù),以自動(dòng)分析代替人工分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)電站故障或隱患,及時(shí)向用戶發(fā)送告警消息推送,提醒用戶及時(shí)處理,對(duì)于運(yùn)行故障問題,及時(shí)向運(yùn)維工程師下發(fā)派單服務(wù),快捷、及時(shí)的幫助用戶發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。
1系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖
系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理。整個(gè)系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集*心、監(jiān)控*心、派單*心、消息推送*心四大部分,主要適用于分布式家庭屋頂?shù)墓夥娬荆瑪?shù)據(jù)采集*心用于采集各個(gè)光伏的數(shù)據(jù),如地理位置信息、業(yè)主信息、逆變器信息、電能信息等,然后將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控*心。監(jiān)控*心接收數(shù)據(jù)并做綜合分析處理,形成體檢報(bào)告或故障信息,然后將體檢報(bào)告發(fā)送至消息推送*心并*終發(fā)送給客戶端,或?qū)⒐收闲畔l(fā)送給派單*心,派單*心結(jié)合運(yùn)維工程師客戶端的信息形成運(yùn)維任務(wù)單、并將運(yùn)維任務(wù)單發(fā)送至消息推送*心、*終發(fā)送給客戶端,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、維修任務(wù)派單及消息推送式的智能化運(yùn)維。
其中,一鍵體檢、自動(dòng)巡檢、大數(shù)據(jù)分析*方位電站檢查服務(wù),采用獨(dú)立任務(wù)體方式控制,可擴(kuò)展性強(qiáng),適應(yīng)不同業(yè)務(wù)的需求,內(nèi)存采用緩存技術(shù),提高了任務(wù)處理、訪問效率,減輕了服務(wù)器壓力。
2功能介紹
2.1消息推送機(jī)制
搭建消息接收服務(wù)器、消息推送服務(wù)器,消息接收服務(wù)器接收來自監(jiān)控*心的一鍵體檢或自動(dòng)巡檢服務(wù)的體檢結(jié)果,并把體檢結(jié)果按照訂閱人群進(jìn)行分類處理,并送入消息發(fā)送緩存中,消息推送服務(wù)器中的消息推送服務(wù)模塊順序把消息推送到用戶手機(jī)客戶端上,提醒用戶注意電站運(yùn)行狀況。
整個(gè)體檢任務(wù)可人工后臺(tái)配置,并可自由配置推送人群,根據(jù)業(yè)務(wù)的不同推送的人群和內(nèi)容也有區(qū)別,可靈活配置。
2.2智能派單服務(wù)
派單*心接收的大數(shù)據(jù)分析結(jié)果及客戶故障維修申請(qǐng),自動(dòng)或人工下發(fā)維修單,故障電站周邊30公里內(nèi)的運(yùn)維工程師會(huì)及時(shí)接收到運(yùn)維任務(wù),運(yùn)維任務(wù)包括電站運(yùn)行的故障現(xiàn)象、初步分析的故障原因、電站位置和距離、運(yùn)維難易程度、任務(wù)酬金等內(nèi)容,運(yùn)維工程師搶單成功后,即可及時(shí)趕赴現(xiàn)場進(jìn)行故障排除或售后服務(wù)。
2.3智能運(yùn)維內(nèi)容
采用模塊化設(shè)計(jì),動(dòng)態(tài)裝載檢測任務(wù)體,定時(shí)或周期分析電站運(yùn)行狀況,并可根據(jù)業(yè)務(wù)需要擴(kuò)展,可擴(kuò)展性強(qiáng)。建立運(yùn)維專家知識(shí)庫,系統(tǒng)通過不斷自我學(xué)習(xí),不斷完善專家知識(shí)庫,在今后的運(yùn)維中,發(fā)現(xiàn)問題并可以提供專業(yè)級(jí)的建議。結(jié)合 MemCache 緩存技術(shù),把計(jì)算結(jié)果放入MemCache緩存中,設(shè)定其生命周期,在生命周期內(nèi)的重復(fù)檢測請(qǐng)求,直接從 MemCache 中讀取返回,減輕了服務(wù)器和歷史數(shù)據(jù)庫的壓力。
(1)采集器通訊中斷次數(shù)超限任務(wù):通過定時(shí)分析采集器斷線告警數(shù)量來判斷采集器的通信質(zhì)量,通訊中斷次數(shù)超過 20 次/天,則認(rèn)為該采集器通訊狀況不佳,存在運(yùn)行隱患。
(2)采集器通訊中斷時(shí)間超限任務(wù):通過定時(shí)分析采集器通訊中斷時(shí)間來判斷采集器的狀況,通訊中斷時(shí)間超過3個(gè)小時(shí),則自動(dòng)向用戶告警提醒,并提供問題解決辦法,如網(wǎng)絡(luò)不通、欠費(fèi)、接觸不良等。
(3)逆變器告警頻繁任務(wù):監(jiān)測逆變器重要告警事項(xiàng),如果發(fā)現(xiàn)頻繁產(chǎn)生告警信息,說明逆變器存在故障隱患,當(dāng)?shù)竭_(dá)限值閥門后,自動(dòng)向用戶或運(yùn)維工程師推送告警消息,以提醒及時(shí)排除隱患。
(4)逆變器功率突變檢測任務(wù):檢測逆變器發(fā)電功率數(shù)據(jù),經(jīng)過對(duì)比分析,如果存在發(fā)電功率異常突變降低,則篩選出逆變器列表,并發(fā)送體檢報(bào)告和功率曲線給運(yùn)維工程師,用于分析逆變器運(yùn)行中存在的問題。
(5)發(fā)電量持續(xù)降低檢測任務(wù):監(jiān)測電站日發(fā)電量數(shù)據(jù),經(jīng)過近期對(duì)比分析,分析是否存在發(fā)電量不斷降低的現(xiàn)象,及時(shí)通知用戶清洗太陽能板或排查是否存在組件故障。
(6)發(fā)電量周邊對(duì)比分析任務(wù):對(duì)電站周邊30公里同類型電站進(jìn)行橫向?qū)Ρ确治?,看是否存在發(fā)電量同比低下問題,如果存在及時(shí)通知用戶清洗太陽能板或排查是否存在組件故障。
(7)雪、霧霾天氣服務(wù)提醒:結(jié)合天氣狀況,在雪、霧霾天氣過后,通過消息推送方式,提醒用戶清洗打掃太陽能板,以提高發(fā)電效率。以上為部分智能運(yùn)維服務(wù)項(xiàng)目,可根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要,動(dòng)態(tài)擴(kuò)展任務(wù)體。
2.4生產(chǎn)的智能化
訂單物料管理與生產(chǎn)掛鉤,實(shí)現(xiàn)流程化管理,智能化生產(chǎn)。自動(dòng)化掃描物料登記,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期追溯管理。
整個(gè)流程從客戶下單、支付、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、備貨、發(fā)貨、簽收等一系列操作中,完成從訂貨到簽收的整個(gè)生命周期的智能化管理,客戶可實(shí)時(shí)追蹤訂單進(jìn)度。并把市場與生產(chǎn)結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)了定制化生產(chǎn),提高了生產(chǎn)的智能化。
3 Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)
3.1平臺(tái)概述
Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng),是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求,總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的**經(jīng)驗(yàn),專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及充電站的接入,*進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析,直接監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電站運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況,是一個(gè)集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo),促進(jìn)可再生能源應(yīng)用,提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng);有效實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負(fù)荷,提高電力設(shè)備運(yùn)行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了全新的解決方案。
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),整個(gè)能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個(gè)層:設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層。站級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議,物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。
3.2平臺(tái)適用場合
系統(tǒng)可應(yīng)用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。
3.3系統(tǒng)架構(gòu)
本平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),即站控層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層,詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:
圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式
4充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案
4.1實(shí)時(shí)監(jiān)測
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機(jī)界面友好,應(yīng)能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,動(dòng)態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。其中,各子系統(tǒng)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(shù)、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計(jì)值;狀態(tài)參數(shù)主要有:開關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。
系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電管理,使管理人員實(shí)時(shí)掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲(chǔ)能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲(chǔ)能單元運(yùn)行功率設(shè)置等。
系統(tǒng)應(yīng)可以對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)管理,能夠根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警,并支持定期的電池維護(hù)。
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面,包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電站及總體負(fù)荷組成情況,包括收益信息、天氣信息、節(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據(jù)不同的需求,也可將充電,儲(chǔ)能及光伏系統(tǒng)信息進(jìn)行顯示。
圖1系統(tǒng)主界面
子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲(chǔ)能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計(jì)列表等。
4.1.1光伏界面
圖2光伏系統(tǒng)界面
本界面用來展示對(duì)光伏系統(tǒng)信息,主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。
4.1.2儲(chǔ)能界面
圖3儲(chǔ)能系統(tǒng)界面
本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝機(jī)容量、儲(chǔ)能當(dāng)前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。
圖4儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面
本界面主要用來展示對(duì)PCS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,包括開關(guān)機(jī)、運(yùn)行模式、功率設(shè)定以及電壓、電流的限值。
圖5儲(chǔ)能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面
本界面用來展示對(duì)BMS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,主要包括電芯電壓、溫度保護(hù)限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。
圖6儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對(duì)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù),主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。
圖7儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對(duì)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù),主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、溫度值等。同時(shí)針對(duì)交流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。
圖8儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對(duì)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù),主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時(shí)針對(duì)直流側(cè)的異常信息進(jìn)行告警。
圖9儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面
本界面用來展示對(duì)PCS狀態(tài)信息,主要包括通訊狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、STS運(yùn)行狀態(tài)及STS故障告警等。
圖10儲(chǔ)能電池狀態(tài)界面
本界面用來展示對(duì)BMS狀態(tài)信息,主要包括儲(chǔ)能電池的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等,同時(shí)展示當(dāng)前儲(chǔ)能電池的SOC信息。
圖11儲(chǔ)能電池簇運(yùn)行數(shù)據(jù)界面
本界面用來展示對(duì)電池簇信息,主要包括儲(chǔ)能各模組的電芯電壓與溫度,并展示當(dāng)前電芯的電壓、溫度值及所對(duì)應(yīng)的位置。
4.1.3風(fēng)電界面
圖12風(fēng)電系統(tǒng)界面
本界面用來展示對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)信息,主要包括逆變控制一體機(jī)直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及報(bào)警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)、發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)、碳減排統(tǒng)計(jì)、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。
4.1.4充電站界面
圖13充電站界面
本界面用來展示對(duì)充電站系統(tǒng)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(fèi)用,變化曲線、各個(gè)充電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)等。
4.1.5視頻監(jiān)控界面
圖14微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面
本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面,且通過不同的配置,實(shí)現(xiàn)預(yù)覽、回放、管理與控制等。
系統(tǒng)應(yīng)可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實(shí)測數(shù)據(jù)、未來天氣預(yù)測數(shù)據(jù),對(duì)分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測,并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預(yù)測可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計(jì)劃,便于用戶對(duì)該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。
圖15光伏預(yù)測界面
系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲(chǔ)能系統(tǒng)容量、負(fù)荷需求及分時(shí)電價(jià)信息,進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行模式的設(shè)置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計(jì)劃、需量控制、防逆流、有序充電、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容等。
具體策略根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況(如儲(chǔ)能柜數(shù)量、負(fù)載功率、光伏系統(tǒng)能力等)進(jìn)行接口適配和策略調(diào)整,同時(shí)支持定制化需求。
圖16策略配置界面
應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備*時(shí)間的運(yùn)行參數(shù),報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括:各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、尖峰平谷時(shí)段電量等。
圖17運(yùn)行報(bào)表
應(yīng)具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能,系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位,及設(shè)備內(nèi)部的保護(hù)動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應(yīng)能發(fā)出告警,應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件,包括保護(hù)事件名稱、保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻;并應(yīng)能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guān)人員。
圖18實(shí)時(shí)告警
應(yīng)能夠?qū)b信變位,保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電芯溫度(鋰離子電池)、壓力(液流電池)、光照、風(fēng)速、氣壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理,方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。
圖19歷史事件查詢
應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測,使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。
1)在供電系統(tǒng)主界面上應(yīng)能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負(fù)序/零序電流值;
2)諧波分析功能:系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)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(yīng)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(dòng)與閃變:系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相電壓波動(dòng)值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值;應(yīng)能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線、短閃變曲線和長閃變曲線;應(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差;
4)功率與電能計(jì)量:系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率;應(yīng)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(yīng)能提供有功負(fù)荷曲線,包括日有功負(fù)荷曲線(折線型)和年有功負(fù)荷曲線(折線型);
5)電壓暫態(tài)監(jiān)測:在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時(shí)中斷發(fā)生時(shí),系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警,事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guān)人員;系統(tǒng)應(yīng)能查看相應(yīng)暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。
6)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):系統(tǒng)應(yīng)能顯示1min統(tǒng)計(jì)整2h存儲(chǔ)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),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(yīng)包含事件名稱、狀態(tài)(動(dòng)作或返回)、波形號(hào)、越限值、故障持續(xù)時(shí)間、事件發(fā)生的時(shí)間。
圖20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面
應(yīng)可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作,并遵循遙控預(yù)置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序,可以及時(shí)執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。
圖21遙控功能
應(yīng)可在曲線查詢界面,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(shù)、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。
圖22曲線查詢
具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的發(fā)電、用電、充放電情況,即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。對(duì)微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能、收益等分析;具備對(duì)微電網(wǎng)供電可靠性分析,包括年停電時(shí)間、年停電次數(shù)等分析;具備對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。
圖23統(tǒng)計(jì)報(bào)表
系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)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(gè)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(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。
圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣缑?/p>
本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)?,包括系統(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計(jì)等信息。
可以對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序,然后選擇通信控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口,快速查看某設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應(yīng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。
圖25通信管理
應(yīng)具備設(shè)置用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控操作,運(yùn)行參數(shù)修改等)。可以定義不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
圖26用戶權(quán)限
應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前、后過程的各相關(guān)電氣量的變化情況,通過對(duì)這些電氣量的分析、比較,對(duì)分析處理事故、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)作、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)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(fā)6段錄波,每次錄波可記錄故障前8個(gè)周波、故障后4個(gè)周波波形,總錄波時(shí)間共計(jì)46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開關(guān)量波形。
圖27故障錄波
可以自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)掃描數(shù)據(jù),包括開關(guān)位置、保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)、遙測量等,形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
用戶可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件,當(dāng)每個(gè)事件發(fā)生時(shí),存儲(chǔ)事故q10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數(shù)據(jù)。啟動(dòng)事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點(diǎn)可由用戶隨意修改。
4.2硬件及其配套產(chǎn)品
序號(hào) | 設(shè)備 | 型號(hào) | 圖片 | 說明 |
1 | 能量管理系統(tǒng) | Acrel-2000MG | 內(nèi)部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控,由通信管理機(jī)、工業(yè)平板電腦、串口服務(wù)器、遙信模塊及相關(guān)通信輔件組成。 數(shù)據(jù)采集、上傳及轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器及協(xié)同控制裝置 策略控制:計(jì)劃曲線、需量控制、削峰填谷、備用電源等 | |
2 | 顯示器 | 25.1英寸液晶顯示器 | 系統(tǒng)軟件顯示載體 | |
3 | UPS電源 | UPS2000-A-2-KTTS | 為監(jiān)控主機(jī)提供后備電源 | |
4 | 打印機(jī) | HP108AA4 | 用以打印操作記錄,參數(shù)修改記錄、參數(shù)越限、復(fù)限,系統(tǒng)事故,設(shè)備故障,保護(hù)運(yùn)行等記錄,以召喚打印為主要方式 | |
5 | 音箱 | R19U | 播放報(bào)警事件信息 | |
6 | 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) | D-LINKDES-1016A16 | 提供16口百兆工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)解決了通信實(shí)時(shí)性、網(wǎng)絡(luò)安全性、本質(zhì)安全與安全防爆技術(shù)等技術(shù)問題 | |
7 | GPS時(shí)鐘 | ATS1200GB | 利用gps同步衛(wèi)星信號(hào),接收1pps和串口時(shí)間信息,將本地的時(shí)鐘和gps衛(wèi)星上面的時(shí)間進(jìn)行同步 | |
8 | 交流計(jì)量電表 | AMC96L-E4/KC | 電力參數(shù)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(shù)等)、復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量、 四象限電能計(jì)量、諧波分析以及電能監(jiān)測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協(xié)議:帶開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現(xiàn)斷路器開關(guān)的"遜信“和“遙控”的功能 | |
9 | 直流計(jì)量電表 | PZ96L-DE | 可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率、正向與反向電能??蓭S485通訊接口、模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、開關(guān)量輸入/輸出等功能 | |
10 | 電能質(zhì)量監(jiān)測 | APView500 | 實(shí)時(shí)監(jiān)測電壓偏差、頻率俯差、三相電壓不平衡、電壓波動(dòng)和閃變、諾波等電能質(zhì)量,記錄各類電能質(zhì)量事件,定位擾動(dòng)源。 | |
11 | 防孤島裝置 | AM5SE-IS | 防孤島保護(hù)裝置,當(dāng)外部電網(wǎng)停電后斷開和電網(wǎng)連接 | |
12 | 箱變測控裝置 | AM6-PWC | 置針對(duì)光伏、風(fēng)能、儲(chǔ)能升壓變不同要求研發(fā)的集保護(hù),測控,通訊一體化裝置,具備保護(hù)、通信管理機(jī)功能、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)功能的測控裝置 | |
13 | 通信管理機(jī) | ANet-2E851 | 能夠根據(jù)不同的采集規(guī)的進(jìn)行水表、氣表、電表、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備終端的數(shù)據(jù)果集匯總: 提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計(jì)算等多項(xiàng)功能:實(shí)時(shí)多任務(wù)并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),可多路上送平臺(tái)據(jù): | |
14 | 串口服務(wù)器 | Aport | 功能:轉(zhuǎn)換“輔助系統(tǒng)"的狀態(tài)數(shù)據(jù),反饋到能量管理系統(tǒng)中。 1)空調(diào)的開關(guān),調(diào)溫,及w全斷電(二次開關(guān)實(shí)現(xiàn)) 2)上傳配電柜各個(gè)空開信號(hào) 3)上傳UPS內(nèi)部電量信息等 4)接入電表、BSMU等設(shè)備 | |
15 | 遙信模塊 | ARTU-K16 | 1)反饋各個(gè)設(shè)備狀態(tài),將相關(guān)數(shù)據(jù)到串口服務(wù)器: 讀消防VO信號(hào),并轉(zhuǎn)發(fā)給到上層(關(guān)機(jī)、事件上報(bào)等) 2)采集水浸傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā)3)給到上層(水浸信號(hào)事件上報(bào)) 4)讀取門禁程傳感器信息,并轉(zhuǎn)發(fā) |
5結(jié)束語
互聯(lián)網(wǎng)+分布式光伏發(fā)電監(jiān)控運(yùn)維平臺(tái)基于消息推送技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、任務(wù)巡檢技術(shù)、智能派單技術(shù)、手機(jī)APP技術(shù),實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維服務(wù)的*方位監(jiān)控,目的是及時(shí)發(fā)現(xiàn)光伏電站運(yùn)行中的故障或隱患,并提高光伏電站的發(fā)電效率,提高用戶的發(fā)電收益。
通過該平臺(tái)大大減輕了運(yùn)維服務(wù)的難度,提高了服務(wù)質(zhì)量,取代了繁重的人工勞動(dòng),是分布式光伏電站的服務(wù)好幫手。
【參考文獻(xiàn)】
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【2】宋詩,錢辰辰. 基于云平臺(tái)的光伏電站運(yùn)維管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 電器與能效管理技術(shù),2015,(24): 93-97.
【3】陳啟卷, 何昌炎, 周元貴, 車孝軒. 基于云計(jì)算的光伏電站故障診斷系統(tǒng)研究[J].廣東電力, 2015, (10): 1-5.
【4】周華, 張曉俊, 孫煥, 陶智. 采用云采集技術(shù)的市電互補(bǔ)光伏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 電子器件, 2015, (5) : 1143-1148.
【5】侯志衛(wèi),陳洪雨,常生強(qiáng),趙宏杰,葉進(jìn).互聯(lián)網(wǎng)+分布式光伏發(fā)電監(jiān)控運(yùn)維平臺(tái)
【6】安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.
【7】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊2022.05版.
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