光伏电站数据采集系统与远程通讯系统精选文档

光伏电站数据采集系统与远程通讯系统精选文

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光伏电站数据采集系统与远程通讯系统

一、项目简介

1、项目名称：巨力新能源10MW太阳能光伏屋顶发电项目

2、建设单位：中国巨力集团有限公司

3、建设规模：10MWp屋顶光伏发电项目

4、项目地址：中国巨力集团

5、电站范围：中国巨力集团厂区

6、单位屋顶：8处

二、监控系统说明

如图所示，光伏综合监控系统具备就地和远程监控功能，监控软件由本地监控与远程监控相结合。本地监控由中央控制器（包括数据采集、控制算法、网关等功能）、通讯链路、本地显示组成，主要功能是负责本地发电设备数据采集、控制、数据存储、能量调度、通讯等功能。远程监控由广域网通讯链路、路由器、数据库服务器、网络服务器、上位机展示平台组成，主要功能是负责将各个电站数据进行收集，电站状况调查，数据存储、处理、分析，发电经济性分析等等。

传统光伏电站监控系统主要由逆变器厂商随设备提供，从本厂逆变器出发，对电站运行的一些参数进行监测，难以或不能直接控制逆变器的运行状态，无法获取电站中的其它设备的信息及控制这些设备，也无法满足电网调度系统对电站的实时监控要求。而且该项目将采用不同厂商的设备，电源厂商自有的监控系统一般对其他厂家的设备兼容性差，容易造成一个个“孤岛”系统，无法形成统一的监控体系。

大型光伏电站必须配备自动运行、功能完善的监控系统。这种监控系统不同于传统发电厂监控系统或变电站综合自动化系统，相对来说，大型光伏电站内设备种类不及传统电厂丰富，生产控制流程也不太复杂。但其典型特点是装机容量大（10MW 以上）、占地面积广（150亩以上），且地理位置偏僻、维护人员很少，这就要求生产运行、设备监控、环境监测、安保技防等各环节集中统一起来，且能够适应其位置分散、配置灵活的特点。基于现场总线设计的大型光伏电站监控系统可以满足这些要求。

因此，需要搭建一个统一的本地集中监控中心，该监控中心位于巨力索具园区，能够对不同厂商、不同类别、不同型号的光伏发电电源设备及计量表计、直/交流柜及其它电力设备进行统一监控，实现对该项目所包含的光伏电站完整、统一的实时监测和控制。

网线

交换机

VGA/网口转换器

通讯网关

RS485

网线

逆变器

VGA

TCP/IP,GPRS 传感器数据采集器

温度传感器 光照传感器 风速传感器 风向传感器 本地集控中心，电网数据中

RS485

通讯网关

RS485

无线

电能表

RS485

交直流配电柜

交换机

网线

监控服务器 网线

通讯网关

无线AP

网线

网线

通讯网关

网线

图屋顶光伏电站监控系统示意图 三、监控系统主要功能

功能介绍

该系统可以实现多个层次的监控：光伏电站监控，远程控制、远程诊断、数据上传。

电站信息监控：本地光伏发电监控系统实时监控光伏发电站发电量、输出功率、逆变器功率。监控环境温度、风速、光照强度等参数。监控逆变器、温度传感器、功率质量测量仪等设备状态及设备报警。提供丰富的VGA 、LED 显示功能、网络远程监控和自定义报表等高级功能。支持工业标准RS485接口和MODBUS 协议及设备自定义协议。支持多种逆变器、智能电表、温度、光照、风速等设备。本地光伏监控系统通过TCP/IP 实时上传监控详细数据到在线监控平台。用户通过浏览器实时了解远程电站运行情况，掌握电站设备详细运行参数，报警信息等。

远程控制、远程诊断：对远程光伏电站监控系统主机的管理，远程登录各采集点本地监控系统网关。查看工控机实时运行情况，掌握主机和光电站各设备实时通讯情况，报警信息。

数据上传：目前金太阳光伏电站需要将数据上传到鉴衡金太阳数据中心，本光伏监控系统实现通过互联网上传至衡金太阳数据中心功能。

本地显示屏

中控大厅大屏幕

RS485

网线 其他设备

通讯网关

图监控系统功能模块图

监控范围

电站主要数据。包括：逆变器监控参数：PN, SN, PV 输入电压, PV 输入电流，交流输出电压，电流，频率，功率，逆变器温度，当天发电量，当年发电量，总发电量，减排和减煤等。环境传感器监控参数：光照，环境温度，风速，风向等多种传感器。智能电表监控参数 ：总功率，总无功功率，总有功发电量，总无功发电量，线电压，相电压，电流，频率，有功功率，无功功率，功率因

数，谐波电压，谐波电流等。

四、系统结构

整个系统分为现场采集系统、数据传输链路、本地集控中心、监控软件平台、异地容灾系统。

现场采集系统

远程控制,远程诊断

Web 用户

逆变器

逆变器

环境监测仪

. . .

485

通讯网关

智能电表

光伏配电室厂房楼顶

. . .

智能电表

工业交换机

工业无线AP

以太网485

厂房N

并网配电室

防逆流采集箱

图现场采集系统通讯示意图

每个厂房数据采集层方案如图所示，每个厂房的监控设备主要包括位于厂房屋顶环境监测仪（一般一个项目配置一套环境监测仪），位于光伏配电室的逆变器和智能电表等设备，一般采用485方式通讯，并通过防逆流采集箱采集并网配电室的并网功率等，用于防逆流。数据采集层使用通讯网关采集设备数据，通讯网关采用嵌入式Linux 操作系统，具有功耗低、性能强、长期工作稳定的特点，包括4个485接口，2个以太网口，每个485可以采集31台设备，完全满足当前数据采集及协议解析需要，内部集成看门狗功能，可以有效防止系统崩溃的影响。通讯网关通过485采集逆变器、智能电表、智能汇流箱及环境监测仪数据，并将采集到的数据根据设备协议进行解析，并保存到实时数据库中，通讯网关通过工业交换机与位于厂房屋顶的无线AP 进行通讯，并将数据通过无线WIFI 网络上传到监控中心服务器。