光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng)設計與選型

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光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng)設計與選型

2011年03月26日 15:04

1 概述

當今世界，煤炭、石油等化石能源頻頻告急，環(huán)境污染問題日益嚴峻。而太陽能作為潛力的可再生能源，因其儲量的無限性、存在的普遍性、利用的清潔性以及實用的經(jīng)濟性，越來越被人們所青睞。大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)、積極開發(fā)太陽能，在范圍得到了重視，已成為各國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。光伏產(chǎn)業(yè)也稱太陽能電池產(chǎn)業(yè)，即利用太陽能級半導體電子器件吸收太陽光輻射能，并使之轉(zhuǎn)換為電能的產(chǎn)業(yè)。

光伏電站主要由光電池陣列、匯流箱、低壓直流柜、逆變柜、交流低壓柜、升壓變壓器等組成，zui后產(chǎn)生的高壓交流直接并入電網(wǎng)。針對每個環(huán)節(jié)電力參數(shù)檢測的需要，安科瑞公司推出了AGF系列光伏匯流采集裝置、PZ系列直流檢測儀表及ACR系列電力質(zhì)量分析儀，分別應用于匯流箱、直流柜及交流柜中，并通過Acrel-3000 V8.0光伏電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)后臺集中監(jiān)控。

Acrel-3000 V8.0光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)是上海安科瑞電氣股份有限公司針對太陽能發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)的軟件平臺，可對太陽能光伏電站里的電池陣列、匯流箱、逆變器、交直流配電柜、太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設備進行實時監(jiān)測和控制，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、強大的分析功能、完善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。

2 光伏電站電力監(jiān)控表計

AGF系列光伏匯流采集裝置是專門應用于智能光伏匯流箱，用于監(jiān)測光電池陣列中電池板運行狀態(tài)，光電池電流測量，匯流箱中防雷器狀態(tài)采集、直流斷路器狀態(tài)采集、繼電器接點輸出，帶有風速、溫度、輻照儀等傳感器接口，裝置帶有RS485接口可以把測量和采集到的數(shù)據(jù)和設備狀態(tài)上傳。

PZ系列直流檢測儀表是針對直流屏、太陽能供電、電信基站等應用場合而設計的，該系列儀表可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率、正向與反向電能。既可用于本地顯示，又能與工控設備、計算機連接，組成測控系統(tǒng)。

儀表可具有RS-485 通訊接口，采用Modbus-RTU 協(xié)議；可帶模擬量輸出、繼電器報警輸出、開關量輸入/輸出。根據(jù)不同要求，通過儀表面板按鍵，對變比、報警、通訊、開關量輸出進行設置與控制。

3 光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng)表計的選型方案

應用場合		型號	主要功能
匯流采集	AGF	4-16路DC0-20A輸入，3路開關量輸入，4種類型模擬量信號輸入，2路繼電器輸出，防雷光電隔離，RS485/Modbus-Rtu協(xié)議，精度0.5級
直流屏	PZ72-DE	直流電壓、電流、功率、電能（正向與反向）測量；RS485/Modbus協(xié)議、LED顯示
	PZ72L-DE	直流電壓、電流、功率、電能（正向與反向）測量；RS485/Modbus協(xié)議、LCD顯示
	PZ300-DE	直流電壓、電流、功率、電能（正向與反向）測量；RS485/Modbus協(xié)議、LCD顯示、導軌式安裝
配電柜	ACR330ELH	三相I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ；四象限電能計量；THDu,THDi、HRUn/HRIn（2-31次各次諧波分量）；CF（電壓波峰系數(shù)）、THFF（波形因子）、KF（電流K系數(shù)）、εu（電壓不平衡度）、εi（電流不平衡度）計算；電網(wǎng)電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量；RS485/Modbus、大屏幕點陣式LCD圖形顯示、全中文菜單

4 光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng)

4.1 光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖

4.2 軟件功能

u 實時監(jiān)測太陽能電池板的電壓、電流及其運行狀況

u 防雷器狀態(tài)、斷路器狀態(tài)采集與顯示

u 實時監(jiān)控逆變器工作狀態(tài)，監(jiān)測其故障信息

u 系統(tǒng)詳細運行參數(shù)顯示

u 故障記錄及報警

u 具有電量累計、系統(tǒng)分析、歷史記錄功能

u 簡單易用的參數(shù)設置功能

4.3 軟件界面

監(jiān)控系統(tǒng)提供功能選擇畫面，并對光伏陣列現(xiàn)場環(huán)境進行實時監(jiān)測與顯示，如室外溫度值、濕度百分比、光照度及陣列表面溫度值等；

系統(tǒng)運行主畫面

監(jiān)控系統(tǒng)可分區(qū)域?qū)崟r監(jiān)測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；

匯流監(jiān)測系統(tǒng)畫面

監(jiān)控系統(tǒng)可繪制顯示逆變器電壓—時間曲線、功率—時間曲線等，直流側(cè)輸入電流實時曲線、交流側(cè)逆變輸出電流曲線，并采集與顯示日發(fā)電量等電參量；

逆變器監(jiān)測畫面

監(jiān)控系統(tǒng)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置；

事件記錄監(jiān)測畫面

監(jiān)控系統(tǒng)對光伏發(fā)電的發(fā)電量可形成月棒圖及年度棒圖顯示，并折算成二氧化碳、二氧化硫減排量值；并可查看太陽輻射強度趨勢曲線、風速變化趨勢曲線顯示

曲線、棒圖分析畫面

5 系統(tǒng)報價

單位：元（RMB）

名稱	型號		單位	面價	備注
監(jiān)控主機	IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設		臺	8500	均可用戶自備，以當時市場價格為準，該報價僅供參考
顯示器	三星19寸液晶顯示器		臺	3000
	三星22寸液晶顯示器		臺	3800
打印機	HP LaserJet 1020 A4		臺	2500
	EPSON-LQ1600KIIIH A3		臺	4000
UPS電源	山特C1KS		臺	5000
	山特C2KS		臺	6500
通訊線纜	五類線		米	4.6
	屏蔽雙絞線RVVP 2×1.0		米	5.6
	光纖（多模）		米	6.6
通訊機柜	1200×600×600		面	3000
	2200×600×600		面	5000
光電轉(zhuǎn)換	HTB-1000		只	750	遠距離傳輸
	終端盒		只	60
	尾纖		面	50
	耦合器		面	50
	熔接點		個	50
通訊轉(zhuǎn)換	擴展卡ACRNET-PCI/4		塊	3000	擴展卡
	串口服務器ACRNET-PORT（2口）		只	3000	串口服務器
	串口服務器ACRNET-PORT（4口）		只	5500
	通訊前置機ACRNET-UC02（2口）		只	4000	通訊前置機
	通訊前置機ACRNET-UC04（4口）		只	6000
	通訊前置機ACRNET-UC08（8口）		只	11500
	通訊管理機ACRHMI		臺	30000	人機界面
組網(wǎng)設備	網(wǎng)絡交換機EDS-208		臺	3000	局域組網(wǎng)
	網(wǎng)絡交換機EDS-408		臺	8500
監(jiān)控軟件	Acrel監(jiān)控組態(tài)軟件V8.0	系統(tǒng)組態(tài)軟件圖形組態(tài)軟件電能管理軟件數(shù)據(jù)庫軟件	套	3萬	設備數(shù)量1～10
				4萬	設備數(shù)量11～20
				6萬	設備數(shù)量21～40
				8萬	設備數(shù)量41～80
				10萬元以上	設備數(shù)量80以上
	雙機版		套		單機價格×1.5
	數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)	每+1用戶	套	3000
	Web發(fā)布	每+1用戶（總用戶數(shù)≤5）	套	5000
電力監(jiān)控儀表	AGF		臺	根據(jù)輸入路數(shù)
	PZ72-DE		臺	1400
	PZ72L-DE		臺	1600
	PZ300-DE		臺	1400
	ACR330ELH		臺	4860

注：光伏電力監(jiān)控儀表可按上述報價的70%優(yōu)惠供應。

7 結束語

太陽能是的綠色能源，是21 世紀能源發(fā)展的方向，使用太陽能時不會帶來污染，不會排放出任何對環(huán)境不良影響的物質(zhì)，是一種清潔的能源，可以作為人類*性的能源，取之不盡、用之不竭。利用Acrel-3000 V8.0光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)可以確保太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定運行。該系統(tǒng)在寧遠10MW光伏電站、國投敦煌10MW太陽能并網(wǎng)示范電站、西藏桑日10MW光伏電站、大唐青銅峽10MW光伏并網(wǎng)電站（一期）工程等項目中得到運用。

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