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電量傳感器

BM100-K開關(guān)量信號隔離器計量型互感器開口電流互感器浪涌保護器保護型電流互感器 BD電量變送器 BM100信號隔離器 BA交流電流傳感器 BR羅氏線圈電流變送器霍爾傳感器三相一體互感器
電力監(jiān)控與保護

ARTM電氣接點無線測溫網(wǎng)關(guān)通信管理機開關(guān)柜綜合測控裝置 APV電能質(zhì)量監(jiān)測儀 ARB弧光保護裝置 AM微機保護裝置 ALP低壓線路保護器 WHD溫濕度控制器 ARD智能電動機保護器 PZ可編程智能電測表
電能管理

ADL外置互感器導(dǎo)軌式電表 ADL/DDS/DTS ACR系列網(wǎng)絡(luò)電力儀表 APM網(wǎng)絡(luò)電力儀表 AEM電能計量表 DDSD/DTSY多功能電表 ADF多用戶計量箱 ADW系列物聯(lián)網(wǎng)儀表 AEM電能表 DJSF1352直流電能表
電氣安全

智能微型斷路器電氣火災(zāi)監(jiān)控絕緣監(jiān)測防火式限流保護器電表故障電弧探測器智慧消防管理云平臺醫(yī)療IT系統(tǒng) 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng) 防火門監(jiān)控系統(tǒng)
系統(tǒng)集成

智能物聯(lián)網(wǎng)關(guān) 能耗監(jiān)控系統(tǒng) 無線測溫系統(tǒng) 安全用電管理云平臺變電所運維平臺電能管理系統(tǒng) 變電站自動化系統(tǒng) 智能照明控制系統(tǒng)
充電樁

充電樁
光儲充

光儲微電網(wǎng)控制箱微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器儲能能量管理系統(tǒng)
智能網(wǎng)關(guān)

ANet智能通信管理機
智能照明

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技術(shù)文章/ TECHNICAL ARTICLES

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廣西某大廈光伏發(fā)電項目電力監(jiān)控系統(tǒng) 的設(shè)計與應(yīng)用

更新時間：2023-12-13

瀏覽次數(shù)：1090

摘要：光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)，匯流箱、逆變器、交直流配電柜、太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備進行實時監(jiān)控和控制，通過各種樣式的圖表及數(shù)據(jù)快速掌握電站的運行情況，其友好的用戶界面、*的分析功能、*的故障報警確保了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電;智能電力儀表;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng);

0概述

本項目主要是通過電力監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測廣西交投大廈屋頂光伏發(fā)電，使用安科瑞品牌匯流箱AGFT-M4、深圳科士達逆變器KSG1－100K、利城環(huán)境檢測儀實時監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，并網(wǎng)柜使用安科瑞多功能儀表計量發(fā)電量。以上設(shè)備通過RS485通訊與后臺組網(wǎng)。

1需求分析

為保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常工作。需要對項目現(xiàn)場的匯流箱、逆變器進行電壓、電流、功率等參數(shù)進行實時在線監(jiān)控。通過環(huán)境監(jiān)測儀實時掌握天氣情況，一旦監(jiān)控點被監(jiān)視參數(shù)異常，能夠及時越限報警，有關(guān)人員采取相應(yīng)的措施，避免安全事故的發(fā)生。自動抄表功能節(jié)省了人力物力，功率趨勢曲線功能能夠直觀的顯示各回路的工作狀態(tài)，便于用戶了解整個光伏發(fā)電系統(tǒng)運行情況。

數(shù)據(jù)采集

自動采集現(xiàn)場所有電量儀表的模擬量數(shù)據(jù)，自動采集現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等開關(guān)量數(shù)據(jù)。

支持實時采集、自動周期采集（定時采集）可配置周期（1分鐘～24小時）。

支持數(shù)據(jù)傳輸正確性檢驗，異常數(shù)據(jù)自動處理。

支持多線程處理機制，提高數(shù)據(jù)采集效率，能同時對多個設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)實時顯示采用光伏發(fā)電主接線圖直觀顯示模式，各回路開關(guān)斷合以及故障狀態(tài)直觀可見。

數(shù)據(jù)分析與處理

數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計、分析需要實現(xiàn)以下功能：

各匯流箱發(fā)電數(shù)據(jù)小時、日、月、年等時間段內(nèi)發(fā)電量的統(tǒng)計、計算。

各的發(fā)電功率最大、最小、平均值計算。

統(tǒng)計各分站及整體的發(fā)電量。

權(quán)限管理

要求對不同用戶賦予不同角色的權(quán)限，能授權(quán)到功能子菜單、具體檔案記錄、數(shù)據(jù)記錄等。

系統(tǒng)要求具備合理*的用戶安全控制機制，能使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到有效地保護，防止信息的丟失、失竊和破壞。

為生產(chǎn)節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)支撐，并能提供節(jié)能改造前后的效果評估。

2 系統(tǒng)方案

安科瑞Acrel-2000系統(tǒng)根據(jù)廣西交投大廈光伏發(fā)電項目現(xiàn)場實際情況，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接至數(shù)據(jù)采集器然后通過光纖將數(shù)據(jù)上傳至值班室的監(jiān)控主機，保障了電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與實時性。

1）站控管理層

站控管理層針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在廣西交投大廈光伏發(fā)電項目工程中主要指置于地下一層配電室的監(jiān)控主機。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊層主要是由采集器、以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)組成。通訊管理機主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表；以太網(wǎng)設(shè)備及總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)分站與主站之間的數(shù)據(jù)交互，使發(fā)電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，提高了發(fā)電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器，通訊服務(wù)器通過光纖到達該值班室監(jiān)控主機進行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 系統(tǒng)功能

光伏發(fā)電一次實時系統(tǒng)圖為主監(jiān)控畫面，主要實時監(jiān)測變電所所有回路的運行狀態(tài)，紅色代表合閘，綠色代表分閘。在系統(tǒng)圖中可以直觀的看到每路進線和出線的運行參數(shù)和狀態(tài)，可以看到匯流箱、并網(wǎng)柜、逆變器等設(shè)備的所有常規(guī)電力參數(shù)，如：電壓、電流、發(fā)電功率、總發(fā)電量等。如下圖所：

一次系統(tǒng)圖

監(jiān)控系統(tǒng)可分區(qū)域?qū)崟r監(jiān)控各光伏陣列的充電電壓及電流、蓄電池電壓及溫度等信息，并對故障點進行異常顯示與報警提示。

可針對光伏發(fā)電現(xiàn)場的各種事件進行記錄，如:通訊采集異常、開關(guān)變位、操作記錄等，時間記錄支持按類型查詢，并可對越限報警進行更改設(shè)置如下圖所示：

報警功能實時查詢

參數(shù)抄表功能，主要對匯流箱各回路的電參數(shù)進線查詢。支持任意時刻電參數(shù)查詢，具備數(shù)據(jù)導(dǎo)出和報表打印等功能。該報表查詢廣西交投大廈光伏發(fā)電各發(fā)電回路的電參數(shù)，主要包括：電流、發(fā)電功率和發(fā)電量。該報表各回路名稱和數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，方便用戶修改回路名稱。如下圖所示:

電參數(shù)抄表

系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，同時監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常，綠色表示通訊故障。下圖為變電所通訊狀態(tài)示意圖。

通訊結(jié)構(gòu)示意圖

4 結(jié)束語

在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，發(fā)電系統(tǒng)的安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在廣西交投大廈光伏發(fā)電項目的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對發(fā)電回路的電參量的實時監(jiān)控，不僅能顯示回路發(fā)電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計算機等組成電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示光伏系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對參數(shù)越限具有彈出報警對話框、語音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為項目解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)，取得了較好的企業(yè)效益。

系統(tǒng)架構(gòu)

Acrel-3000WEB電能管理系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，整體架構(gòu)如下：

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：運維云平臺包含站控管理層（運維軟件）及網(wǎng)絡(luò)通訊層（變電所數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)），現(xiàn)場安裝多功能電力儀表及無線測溫系統(tǒng)。

多功能電能表ACR220EL

ACR 電力質(zhì)量分析儀包含 ACR220ELH 儀表,是本公司按 IEC 標準設(shè)計，與國際技術(shù)同步的綜合電力監(jiān)控。該產(chǎn)品具有三相交流電量測量、復(fù)費率電能計量、四象限電能計量、諧波分析、電網(wǎng)質(zhì)量分析、遙信輸入、遙控輸出以及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，其中 ACR220ELH/ACR330ELH 同時還具有電網(wǎng)波形實時跟蹤顯示和 SOE 事件記錄功能，主要用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理。

多功能電能表

無線測溫設(shè)備

無線溫度傳感器適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測。

無線測溫傳感器ATE400：安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點等大電流處，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

通訊管理機

ANet-2E8S1是安科瑞電氣股份有限公司自主研發(fā)的一款通用型智能通信管理機，適用于國家公務(wù)機關(guān)、企事業(yè)單位、社區(qū)公共機構(gòu)、住宅商業(yè)樓宇、酒店餐飲商場等領(lǐng)域，可滿足水、電、氣、油、冷量、熱量等各種形式的用量及能源能耗分項計量數(shù)據(jù)采集的需求。

網(wǎng)關(guān)可設(shè)置觸發(fā)式報警、觸發(fā)式主動上傳，具備斷點續(xù)傳功能。網(wǎng)關(guān)自帶內(nèi)存可存儲15天左右現(xiàn)場數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后從斷點繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)不丟失。

通訊管理機

ANet智能通信管理機提供豐富的規(guī)約庫支持，實現(xiàn)不同二次設(shè)備供應(yīng)商的智能設(shè)備互聯(lián)。

5 系統(tǒng)軟件模塊

平臺登錄界面

用瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼，進行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

平臺首頁

展示頁面

平臺首頁為變電所概況，包括變電所狀態(tài)、地圖導(dǎo)航和用能月報。變電所狀態(tài)包括：變電所概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、環(huán)境監(jiān)測等。

變壓器監(jiān)測

顯示變壓器的運行狀況，變壓器列表顯示變壓器的電壓等級；變壓器狀態(tài)顯示變壓器的運行參數(shù)，即變壓器的負荷、功率、電流、電壓、溫度以及功率曲線。

電力運行報表

電力運行報表顯示各回路分時段的電力參數(shù)和電能的實時值，如下圖所示：

用電分析

用電分析包括用能報表、同比分析、環(huán)比分析、電能集抄、計量及線路損耗。

用戶報告

用戶報告展示了選中變配電站在選定時間內(nèi)的信息，主要分為變配電站概況、用電量分析（包括日耗電量分析和線路能耗排名）、變壓器運行情況（涵蓋了各個變壓器及其對應(yīng)的日負荷分析和日功率因數(shù)分析）、時間統(tǒng)計（包括遙測越限事件和遙信變位事件）、現(xiàn)場運維情況（巡檢過程中的設(shè)備缺陷及其處理情況）五個模塊。