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基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的分布式光伏電站智能運維系統

更新時(shí)間:2025-03-06      瀏覽次數:92

摘要:隨著(zhù)分布式光伏電站的迅猛發(fā)展,其在日常運維中遇到了諸多挑戰。為有效應對分布式光伏電站運維中的難題,在概述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎上,分析基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的分布式光伏電站智能運維系統模塊構建,包括異常監測與告警、故障預警與預防、遠程監控與管理,并通過(guò)實(shí)際案例分析系統應用成效,以期為分布式光伏電站的智能運維提供參考。

關(guān)鍵詞:分布式光伏電站;智能運維;故障診斷和預警

0引言

隨著(zhù)能源需求不斷增長(cháng)和環(huán)境保護的呼聲日益高漲,分布式光伏電站作為可再生能源的重要應用形式迅速發(fā)展。然而,與集中式光伏電站相比,分布式光伏電站的運維管理面臨著(zhù)一系列挑戰,包括設備故障檢測、資源優(yōu)化利用和成本控制等。為解決這些問(wèn)題,并提高分布式光伏電站的發(fā)電效率和穩定性,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被引入分布式光伏電站的運維管理中。然而,現階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)僅對設備進(jìn)行狀態(tài)監測,并沒(méi)有融合數據分析技術(shù)對設備進(jìn)行智能診斷。

本文通過(guò)數據分析技術(shù)和智能算法,建立一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的分布式光伏電站智能運維系統,該系統可以進(jìn)行故障診斷和預警,提供運維決策和交互界面,使分布式光伏電站的運維管理更加智能和*效。目前,該系統已在多個(gè)電站成功應用,取得了顯著(zhù)成效。

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過(guò)將各種物理設備(如傳感器、執行器和智能設備)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),實(shí)現設備之間的互聯(lián)互通和智能化交互。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心思想是將具有*一標識符的物品通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行連接、交互和管理,從而實(shí)現對物品的實(shí)時(shí)監測、遠程控制、數據采集和分析。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內涵包括以下5個(gè)方面:①感知與識別。通過(guò)傳感器和識別設備實(shí)時(shí)獲取和感知物品或環(huán)境的信息,如溫度、濕度、位置等。②通信與互聯(lián)。利用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )協(xié)議,實(shí)現物品之間的互聯(lián)互通,以及與云平臺或其他終端設備的數據傳輸和交互。③數據采集與處理。采集物品數據并進(jìn)行整合和處理,提取有用的信息,并進(jìn)行存儲和分析。④智能決策與控制?;跀祿治龊腿斯ぶ悄芩惴?,實(shí)現對物品的智能決策與控制,使其能夠根據環(huán)境變化和需求做出響應和調整。⑤應用與服務(wù)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于各個(gè)領(lǐng)域,如智能家居、智慧城市、工業(yè)自動(dòng)化等,提供各種智能化的應用和服務(wù)。

2基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的分布式光伏電站智能運維系統模塊構建

2.1異常監測與告警

分布式光伏電站由于地理位置多變、電網(wǎng)波動(dòng)較大、整體運維能力較弱等原因,頻繁出現設備停機、低效運行、散熱異常等問(wèn)題。智能運維系統通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)監測設備狀態(tài)數據,利用多維數據融合提取異常特征,并結合機器學(xué)習或自適應動(dòng)態(tài)模型規則引擎,對光伏電站設備的異常運行狀態(tài)進(jìn)行監測和診斷,*準*效定位故障設備,解耦一些深度耦合的場(chǎng)景,并精細化識別故障類(lèi)型,有效指導實(shí)際運維。

以組串設備異常診斷為例,智能運維系統獲取設備物聯(lián)數據,如電流、氣象、地理位置、光資源等數據,如圖1所示,并利用多維數據融合提取設備運行特征,如圖2所示,進(jìn)而建立異常定位模型,再通過(guò)故障分類(lèi)模型,精細化識別故障類(lèi)型。還可通過(guò)電站設備畫(huà)像進(jìn)行低效模型反校驗,提高診斷準確性,基于機器學(xué)習或自適應動(dòng)態(tài)模型規則引擎的異常診斷模型如圖3所示。

2.2故障預警與預防

通過(guò)對歷史數據和實(shí)時(shí)數據進(jìn)行分析,并利用機器學(xué)習算法進(jìn)行故障預測,可以幫助光伏電站實(shí)現更加智能化的運維管理,圖4為基于參數優(yōu)化的支持向量機(SVM)狀態(tài)預警算法模型。通過(guò)分析設備的運行趨勢、參數變化等信息,智能運維系統可以識別和預測潛在的故障和問(wèn)題。運維人員能夠根據這些預測結果,提前采取相應的預防措施,如定期維護、更換可能出現問(wèn)題的部件,從而降低故障發(fā)生的風(fēng)險。通過(guò)預防性維護,可以減少設備的停機次數、提高設備的可靠性,保證光伏電站穩定運行。同時(shí),預防性維護還能幫助運維人員更有效地安排工作計劃和資源,提高運維效率和降低成本。

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2.3遠程監控與管理

借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),運維人員可以遠程監控光伏電站的各個(gè)設備和參數,隨時(shí)了解電站的運行情況,從而提高運維效率和反應速度。運維人員可以通過(guò)遠程管理界面實(shí)時(shí)查看各個(gè)設備的狀態(tài)、能源產(chǎn)量、溫度、電壓等關(guān)鍵參數,并與歷史數據進(jìn)行對比分析,以快速發(fā)現異常和潛在問(wèn)題。一旦出現異常,智能運維系統可通過(guò)短信、郵件或應用程序通知向運維人員推送報警信息,便于及時(shí)采取必要的措施。此外,利用遠程管理界面,運維人員可以進(jìn)行遠程控制操作,如調節設備的輸出功率或重新啟動(dòng)系統等,以解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題,這大幅減少了運維人員的出勤次數,提高了運維效率,同時(shí)降低運維成本。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),運維人員還可以進(jìn)行更加智能化的工作計劃和排程管理。同時(shí),遠程監控還能支持團隊協(xié)作,運維人員可以共享監控數據和報警信息,進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)商和制定解決方案。

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3系統應用與分析

某地區建設了一座分布式光伏電站,并應用了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能運維系統,如圖5所示。為每個(gè)光伏發(fā)電系統配備了多個(gè)傳感器,用于環(huán)境參數監測(如溫度、濕度、輻照度等)以及設備狀態(tài)檢測(如逆變器的工作溫度、輸電線(xiàn)路的電流等)。這些傳感器通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )與**控制服務(wù)器相連,將數據傳輸到智能運維系統進(jìn)行存儲和分析。通過(guò)大數據分析和機器學(xué)習算法,智能運維系統能夠對收集到的數據進(jìn)行處理,發(fā)現潛在的故障和異常,同時(shí)還可以對發(fā)電設備的性能進(jìn)行評估和預測。當系統檢測到故障或異常情況時(shí),會(huì )自動(dòng)發(fā)送報警信息給運維人員,并提供詳細的故障診斷結果和修復建議。運維人員可以遠程登錄系統,查看實(shí)時(shí)數據和故障詳情,遠程操作和控制設備。此外,智能運維系統還具備故障數據存檔和歷史記錄功能,運維人員可以通過(guò)系統界面查看設備的維護歷史和故障原因分析,為日后的維護工作提供參考。

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4 Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統

4.1平臺概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統,是我司根據新型電力系統下微電網(wǎng)監控系統與微電網(wǎng)能量管理系統的要求,總結國內外的研究和生產(chǎn)的**經(jīng)驗,專(zhuān)門(mén)研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統。本系統滿(mǎn)足光伏系統、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統以及充電站的接入,*進(jìn)行數據采集分析,直接監視光伏、風(fēng)能、儲能系統、充電站運行狀態(tài)及健康狀況,是一個(gè)集監控系統、能量管理為一體的管理系統。該系統在安全穩定的基礎上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標,促進(jìn)可再生能源應用,提高電網(wǎng)運行穩定性、補償負荷波動(dòng);有效實(shí)現用戶(hù)側的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷,提高電力設備運行效率、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)濟運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統應采用分層分布式結構,整個(gè)能量管理系統在物理上分為三個(gè)層:設備層、網(wǎng)絡(luò )通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡(luò )采用標準以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議,物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線(xiàn)、屏蔽雙絞線(xiàn)等。系統支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

4.2平臺適用場(chǎng)合

系統可應用于城市、高速公路、工業(yè)園區、工商業(yè)區、居民區、智能建筑、海島、無(wú)電地區可再生能源系統監控和能量管理需求。

4.3系統架構

本平臺采用分層分布式結構進(jìn)行設計,即站控層、網(wǎng)絡(luò )層和設備層,詳細拓撲結構如下:

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統組網(wǎng)方式

5充電站微電網(wǎng)能量管理系統解決方案

5.1實(shí)時(shí)監測

微電網(wǎng)能量管理系統人機界面友好,應能夠以系統一次電氣圖的形式直觀(guān)顯示各電氣回路的運行狀態(tài),實(shí)時(shí)監測光伏、風(fēng)電、儲能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息,動(dòng)態(tài)監視各回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中,各子系統回路電參量主要有:相電壓、線(xiàn)電壓、三相電流、有功/無(wú)功功率、視在功率、功率因數、頻率、有功/無(wú)功電度、頻率和正向有功電能累計值;狀態(tài)參數主要有:開(kāi)關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統應可以對分布式電源、儲能系統進(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、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設置等。

系統應可以對儲能系統進(jìn)行狀態(tài)管理,能夠根據儲能系統的荷電狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)告警,并支持定期的電池維護。

微電網(wǎng)能量管理系統的監控系統界面包括系統主界面,包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、充電站及總體負荷組成情況,包括收益信息、天氣信息、節能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據不同的需求,也可將充電,儲能及光伏系統信息進(jìn)行顯示。

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圖1系統主界面

子界面主要包括系統主接線(xiàn)圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統計列表等。

5.1.1光伏界面

圖2光伏系統界面

本界面用來(lái)展示對光伏系統信息,主要包括逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、并網(wǎng)柜電力監測及發(fā)電量統計、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。

5.1.2儲能界面

圖3儲能系統界面

本界面主要用來(lái)展示本系統的儲能裝機容量、儲能當前充放電量、收益、SOC變化曲線(xiàn)以及電量變化曲線(xiàn)。

圖4儲能系統PCS參數設置界面

本界面主要用來(lái)展示對PCS的參數進(jìn)行設置,包括開(kāi)關(guān)機、運行模式、功率設定以及電壓、電流的限值。

圖5儲能系統BMS參數設置界面

本界面用來(lái)展示對BMS的參數進(jìn)行設置,主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖6儲能系統PCS電網(wǎng)側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS電網(wǎng)側數據,主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數等。

圖7儲能系統PCS交流側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS交流側數據,主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數、溫度值等。同時(shí)針對交流側的異常信息進(jìn)行告警。

圖8儲能系統PCS直流側數據界面

本界面用來(lái)展示對PCS直流側數據,主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時(shí)針對直流側的異常信息進(jìn)行告警。

圖9儲能系統PCS狀態(tài)界面

本界面用來(lái)展示對PCS狀態(tài)信息,主要包括通訊狀態(tài)、運行狀態(tài)、STS運行狀態(tài)及STS故障告警等。

圖10儲能電池狀態(tài)界面

本界面用來(lái)展示對BMS狀態(tài)信息,主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統信息、數據信息以及告警信息等,同時(shí)展示當前儲能電池的SOC信息。

圖11儲能電池簇運行數據界面

本界面用來(lái)展示對電池簇信息,主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度,并展示當前電芯的電壓、溫度值及所對應的位置。

5.1.3風(fēng)電界面

圖12風(fēng)電系統界面

本界面用來(lái)展示對風(fēng)電系統信息,主要包括逆變控制一體機直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計、發(fā)電收益統計、碳減排統計、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測、發(fā)電功率模擬及效率分析;同時(shí)對系統的總功率、電壓電流及各個(gè)逆變器的運行數據進(jìn)行展示。

5.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來(lái)展示對充電站系統信息,主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用,變化曲線(xiàn)、各個(gè)充電站的運行數據等。

5.1.5視頻監控界面

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圖14微電網(wǎng)視頻監控界面

本界面主要展示系統所接入的視頻畫(huà)面,且通過(guò)不同的配置,實(shí)現預覽、回放、管理與控制等。

5.1.6發(fā)電預測

系統應可以通過(guò)歷史發(fā)電數據、實(shí)測數據、未來(lái)天氣預測數據,對分布式發(fā)電進(jìn)行短期、超短期發(fā)電功率預測,并展示合格率及誤差分析。根據功率預測可進(jìn)行人工輸入或者自動(dòng)生成發(fā)電計劃,便于用戶(hù)對該系統新能源發(fā)電的集中管控。

圖15光伏預測界面

5.1.7策略配置

系統應可以根據發(fā)電數據、儲能系統容量、負荷需求及分時(shí)電價(jià)信息,進(jìn)行系統運行模式的設置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、防逆流、有序充電、動(dòng)態(tài)擴容等。

具體策略根據項目實(shí)際情況(如儲能柜數量、負載功率、光伏系統能力等)進(jìn)行接口適配和策略調整,同時(shí)支持定制化需求。

基礎參數計劃曲線(xiàn)-一充一放

圖16策略配置界面

5.1.8運行報表

應能查詢(xún)各子系統、回路或設備*時(shí)間的運行參數,報表中顯示電參量信息應包括:各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無(wú)功功率、正向有功電能、尖峰平谷時(shí)段電量等。

圖17運行報表

5.1.9實(shí)時(shí)報警

應具有實(shí)時(shí)報警功能,系統能夠對各子系統中的逆變器、雙向變流器的啟動(dòng)和關(guān)閉等遙信變位,及設備內部的保護動(dòng)作或事故跳閘時(shí)應能發(fā)出告警,應能實(shí)時(shí)顯示告警事件或跳閘事件,包括保護事件名稱(chēng)、保護動(dòng)作時(shí)刻;并應能以彈窗、聲音、短信和電話(huà)等形式通知相關(guān)人員。

圖18實(shí)時(shí)告警

5.1.10歷史事件查詢(xún)

應能夠對遙信變位,保護動(dòng)作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數、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)行存儲和管理,方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯,查詢(xún)統計、事故分析。

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圖19歷史事件查詢(xún)

5.1.11電能質(zhì)量監測

應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統的電能質(zhì)量包括穩態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進(jìn)行持續監測,使管理人員實(shí)時(shí)掌握供電系統電能質(zhì)量情況,以便及時(shí)發(fā)現和消除供電不穩定因素。

1)在供電系統主界面上應能實(shí)時(shí)顯示各電能質(zhì)量監測點(diǎn)的監測裝置通信狀態(tài)、各監測點(diǎn)的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值;

2)諧波分析功能:系統應能實(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:系統應能顯示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(cháng)閃變值;應能提供A/B/C三相電壓波動(dòng)曲線(xiàn)、短閃變曲線(xiàn)和長(cháng)閃變曲線(xiàn);應能顯示電壓偏差與頻率偏差;

4)功率與電能計量:系統應能顯示A/B/C三相有功功率、無(wú)功功率和視在功率;應能顯示三相總有功功率、總無(wú)功功率、總視在功率和總功率因素;應能提供有功負荷曲線(xiàn),包括日有功負荷曲線(xiàn)(折線(xiàn)型)和年有功負荷曲線(xiàn)(折線(xiàn)型);

5)電壓暫態(tài)監測: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),系統應能產(chǎn)生告警,事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話(huà)等形式通知相關(guān)人員;系統應能查看相應暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6)電能質(zhì)量數據統計:系統應能顯示1min統計整2h存儲的統計數據,包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。

7)事件記錄查看功能:事件記錄應包含事件名稱(chēng)、狀態(tài)(動(dòng)作或返回)、波形號、越限值、故障持續時(shí)間、事件發(fā)生的時(shí)間。

圖20微電網(wǎng)系統電能質(zhì)量界面

5.1.12遙控功能

應可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備進(jìn)行遠程遙控操作。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主界面完成遙控操作,并遵循遙控預置、遙控返校、遙控執行的操作順序,可以及時(shí)執行調度系統或站內相應的操作命令。

圖21遙控功能

5.1.13曲線(xiàn)查詢(xún)

應可在曲線(xiàn)查詢(xún)界面,可以直接查看各電參量曲線(xiàn),包括三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數、SOC、SOH、充放電量變化等曲線(xiàn)。

圖22曲線(xiàn)查詢(xún)

5.1.14統計報表

具備定時(shí)抄表匯總統計功能,用戶(hù)可以自由查詢(xún)自系統正常運行以來(lái)任意時(shí)間段內各配電節點(diǎn)的發(fā)電、用電、充放電情況,即該節點(diǎn)進(jìn)線(xiàn)用電量與各分支回路消耗電量的統計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統間電能量交換進(jìn)行統計分析;對系統運行的節能、收益等分析;具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析,包括年停電時(shí)間、年停電次數等分析;具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行電能質(zhì)量分析。

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圖23統計報表

5.1.15網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

系統支持實(shí)時(shí)監視接入系統的各設備的通信狀態(tài),能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構;可在線(xiàn)診斷設備通信狀態(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備或元件及其故障部位。

圖24微電網(wǎng)系統拓撲界面

本界面主要展示微電網(wǎng)系統拓撲,包括系統的組成內容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。

5.1.16通信管理

可以對整個(gè)微電網(wǎng)系統范圍內的設備通信情況進(jìn)行管理、控制、數據的實(shí)時(shí)監測。系統維護人員可以通過(guò)管理系統的主程序右鍵打開(kāi)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,快速查看某設備的通信和數據情況。通信應支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約。

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圖25通信管理

5.1.17用戶(hù)權限管理

應具備設置用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作(如遙控操作,運行參數修改等)??梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限,為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

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圖26用戶(hù)權限

5.1.18故障錄波

應可以在系統發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)準確地記錄故障前、后過(guò)程的各相關(guān)電氣量的變化情況,通過(guò)對這些電氣量的分析、比較,對分析處理事故、判斷保護是否正確動(dòng)作、提高電力系統安全運行水平有著(zhù)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46s。每個(gè)采樣點(diǎn)錄波至少包含12個(gè)模擬量、10個(gè)開(kāi)關(guān)量波形。

圖27故障錄波

5.1.19事故追憶

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)掃描數據,包括開(kāi)關(guān)位置、保護動(dòng)作狀態(tài)、遙測量等,形成事故分析的數據基礎。

用戶(hù)可自定義事故追憶的啟動(dòng)事件,當每個(gè)事件發(fā)生時(shí),存儲事故q10個(gè)掃描周期及事故后10個(gè)掃描周期的有關(guān)點(diǎn)數據。啟動(dòng)事件和監視的數據點(diǎn)可由用戶(hù)隨意修改。

5.2硬件及其配套產(chǎn)品

序號

設備

型號

圖片

說(shuō)明

1

能量管理系統

Acrel-2000MG

內部設備的數據采集與監控,由通信管理機、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。

數據采集、上傳及轉發(fā)至服務(wù)器及協(xié)同控制裝置

策略控制:計劃曲線(xiàn)、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

系統軟件顯示載體

3

UPS電源

UPS2000-A-2-KTTS

為監控主機提供后備電源

4

打印機

HP108AA4

用以打印操作記錄,參數修改記錄、參數越限、復限,系統事故,設備故障,保護運行等記錄,以召喚打印為主要方式

5

音箱

R19U

播放報警事件信息

6

工業(yè)網(wǎng)絡(luò )交換機

D-LINKDES-1016A16

提供16口百兆工業(yè)網(wǎng)絡(luò )交換機解決了通信實(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(wèn)題

7

GPS時(shí)鐘

ATS1200GB

利用gps同步衛星信號,接收1pps和串口時(shí)間信息,將本地的時(shí)鐘和gps衛星上面的時(shí)間進(jìn)行同步

8

交流計量電表

AMC96L-E4/KC

電力參數測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率,頻率、功率因數等)、復費率電能計量、

四象限電能計量、諧波分析以及電能監測和考核管理。多種外圍接口功能:帶有RS485/MODBUS-RTU協(xié)議:帶開(kāi)關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現斷路器開(kāi)關(guān)的"遜信“和“遙控"的功能

9

直流計量電表

PZ96L-DE

可測量直流系統中的電壓、電流、功率、正向與反向電能??蓭S485通訊接口、模擬量數據轉換、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出等功能

10

電能質(zhì)量監測

APView500

實(shí)時(shí)監測電壓偏差、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(lèi)電能質(zhì)量事件,定位擾動(dòng)源。

11

防孤島裝置

AM5SE-IS

防孤島保護裝置,當外部電網(wǎng)停電后斷開(kāi)和電網(wǎng)連接

12

箱變測控裝置

AM6-PWC

置針對光伏、風(fēng)能、儲能升壓變不同要求研發(fā)的集保護,測控,通訊一體化裝置,具備保護、通信管理機功能、環(huán)網(wǎng)交換機功能的測控裝置

13

通信管理機

ANet-2E851

能夠根據不同的采集規的進(jìn)行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據果集匯總:

提供規約轉換、透明轉發(fā)、數據加密壓縮、數據轉換、邊緣計算等多項功能:實(shí)時(shí)多任務(wù)并行處理數據采集和數據轉發(fā),可多路上送平臺據:

14

串口服務(wù)器

Aport

功能:轉換“輔助系統"的狀態(tài)數據,反饋到能量管理系統中。

1)空調的開(kāi)關(guān),調溫,及w全斷電(二次開(kāi)關(guān)實(shí)現)

2)上傳配電柜各個(gè)空開(kāi)信號

3)上傳UPS內部電量信息等

4)接入電表、BSMU等設備

15

遙信模塊

ARTU-K16

1)反饋各個(gè)設備狀態(tài),將相關(guān)數據到串口服務(wù)器:

讀消防VO信號,并轉發(fā)給到上層(關(guān)機、事件上報等)

2)采集水浸傳感器信息,并轉發(fā)3)給到上層(水浸信號事件上報)

4)讀取門(mén)禁程傳感器信息,并轉發(fā)

6結束語(yǔ)

通過(guò)充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以提高光伏電站的整體效益、穩定性和可持續性,降低維護成本和人力資源消耗。智能運維系統將推動(dòng)光伏電站數字化轉型,為可再生能源行業(yè)的發(fā)展和能源轉型做出積極貢獻。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷進(jìn)步和應用范圍擴大,相信分布式光伏電站智能運維系統將在未來(lái)取得更多突破和創(chuàng )新,為光伏電站的管理和運維提供更加*面、*效的解決方案。

參考文獻

【1】于恬.分布式光伏電站運維管理與發(fā)展趨勢[J].中國科技期刊數據庫工業(yè) A,2023(4):38-41.

【2】張程博.大數據技術(shù)下光伏電站運維系統研究[J].電力系統裝備,2023(1):127-129.

【3】付蓉.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在光伏電站運維系統中的應用研究[J].電子制作,2022,30(12):75-77.

【4】劉志其,李 博,任大磊,孫 昭.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的分布式光伏電站智能運維系統

【5】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.


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