工业智能网关在光伏电站远程监控上的应用方案

工业智能网关在光伏电站远程监控上的应用方案

一、项目介绍:

光伏监控系统是统筹光伏系统的太阳能光伏阵列和铅酸蓄电池模块（储能单元）的关键，也是整个光伏系统的智能核心。它不仅控制整个系统的工作状态，包括太阳能光伏阵列工作状态和蓄电池充放电的工作状态，还为系统的可靠运行提供保障，同时建立必要的人机通讯，也为多个光伏系统之间的通讯和管理提供接口，控制较为复杂。

二、系统需求

1.太阳能电池组件的重要现场参数需要采集并传送给远程监控中心

2.光伏电站的储能蓄电池组的重要状态参数,需要采集并传送给远程监控中心.

3.逆变器两侧的重要直流和交流电量参数,需要采集并传送给远程监控中心

4.光伏电站的环境参数,包括温度,光照度和风向等参数, 需要采集并传送给远程监控中心。

5.本地数据采集终端具备工业级的可靠性和灵活的通信能力,可以通过无线GPRS的方式,也可以通过有线

网络,例如ADSL或者光纤环网将场站实时数据送给远程监控中心。同时,还可以实现本地显示和监控。

6.监控系统的可靠性和自动化程度，需要达到实现无人值守的技术要求。

7.系统组件适合恶劣的野外工作环节和日夜温度差极大的工况要求。

三、系统描述

1．每个光伏电池组件的实时状态数据通过专用网关HiNet采集传送到云服务器。光伏电池组件的实时参数包括光伏电压,电流,和故障参数.

2．有些太阳能电站,特别是离网光伏电站,还设有蓄能电池组. 蓄电池组实时状态数据监控子系统包括电池巡检控制模块,微机绝缘监测单元,电源管理模块,直流配电屏主控模块,触摸屏电脑组成. 蓄电池组的电压,充放电流,绝缘漏电流,温度等参数实时采集送给HiNet工业智能网关,然后送给远程监控中心.

3．光伏电池发出的直流电汇集给逆变器后,变成220V交流电驱动负荷或者供给电网. 逆变器两侧的直流电压电流以及交流侧的电压电流,频率,功率因素,有功,无功等参数需要实时的送给HiNet工业智能网关. 然后送给远程监控中心.

4．工业智能网关在光伏电站充当数据采集单元. 将现场的各种重要电量参数和环境参数实时送给远程

监控中心.同时可以收到和执行来自远程监控中心的控制命令. 也可以配置触摸屏和组态软件,实现本地监控和显示. 工业智能网关和远程监控中心的通信连接,既可以通过有线的方式(以太网),也可以通过3G、wifi无线网络的方式实现.

四、系统架构图

系统包含运行监控、运营管理和系统管理等功能。

4.1运行监控：包含状态监测、故障诊断、发电控制等；

4.1.1故障报警实现系统自动检测设备故障而弹出报警的功能。相关设备检测到故障时（如逆变器孤岛、电网欠压、变压器超温、汇流箱电流异常等），通过通信接口传输给监控系统软件，软件将报警信息进行整理，分为实时报警列表和历史报警列表存入数据库并显示。实时报警列表展现出系统检测到的正在发生的报警或已发生未确认的报警；历史报警列表保存着已发生且经过人为确认的报警，方便用户日后查看、分析。

4.1.2通讯状态监测是对系统本身健康状况的实时监测，其功能是基于NMS 系统，利用设备通讯状态反馈点、SNMP 协议等对系统运行状态进行监视。实时反映系统的网络连接情况及系统内各设备的运行情况，出

现问题立即报警，保证系统安全、稳定运行。

4.1.3报表功能就是将所采集数据按不同要求生成的日、月、年报表，本软件中将报表功能设计为灵活可定制模式，即系统管理员可根据需求设置报表的格式、数据源与生成周期，软件会自动生成相应的报表。

4.2运营管理实现对电站日常运营管理事物的辅助功能，包含消息管理、任务管理、报表管理等；

运营管理是软件针对电站日常运营事务所做的辅助管理功能。主要包含用户管理、任务管理、消息系统、个人日志、日历提醒等功能。用户管理实现用户登陆、退出、修改密码、权限设置等功能，不同的用户具有

不同的操作权限，保证了系统的安全性。任务管理是通过任务流的方式，实现电站运营人员工作的监督和评估。管理人员可新建任务，并选择发送对象，将任务分配到具体运营人员，运营人员收到任务后可进行反馈，在完成任务过程中可提交进度。最终实现责任到人，分工明确，评价、考核有依有据。消息系统是集成到软件中的互动交流信息平台。可以实现短信发送、邮件发送、内部即时通讯的功能，提高工作人员的沟通效率。个人日志系统负责自动生成操作日志记录，用户可以点击查看，不能修改。日历提醒与任务管理模块相关联，系统能够按照日历的方式列出任务条目及状态，用户可以从日历上查看自己的任务执行情况。

4.3系统管理是管理员对整个系统进行初始化、配置及后期维护的平台；手机客户端实现用户随时随地对电站的快速访问，主要针对电站的主要运行数据和重要设备运行情况。

五、结语

光伏电站综合监控系统是现代化光伏电站管理必不可少的组成部分，是优化电站建设、提高太阳能利用率的有力工具。光伏电站综合监控系统最终将实现电站的无人值守和国家数据中心的建立，为新能源的开发利用和人类社会的可持续发展做出贡献。