0、前言
隨著光伏發電的不斷發展,對于光伏發電監控系統的需求也日益迫切,“互聯網+”時代,“互聯網+”的理念已經轉化為科技生產的動力,促進了產業的升級發展,本文結合“互聯網+”技術提出了一種針對分散光伏發電站運行數據進行實時數據采集、分析、處理,查看實時運行情況,并通過移動APP對光伏電站運行參數進行監控及日常管理的應用技術。
1、系統設計
1.1總體設計思路
光伏組件在接收充分光照后產生的太陽能通過蓄電池存儲轉化成電能,夜晚光照度減弱,蓄電池開始對用電器進行供電,循環往復工作,節省了非可再生資源,同時光伏發電的線路結構簡單操作方便,環保無污染,更節省了大量的人工。基于互聯網+的光伏發電管理系統,可以實現分散的光伏發電站網絡化統一管理。
本系統運行中,通過數據采集傳輸單元控制光伏電站數據采集控制單元,實時監控光伏發電站現場設備的運行參數和環境參數等并通過多種網絡接入方式,接入互聯網絡通信系統,將參數實時發送至后臺服務器,本地監控控制系統使用光伏發電監控主機對服務器接收到的數據分類匯總、分析、處理,生成圖表等并進行分析處理。手機監控APP端可以同步監控主機,顯示數據,對數據進行整理分析、獲取運行參數、查看實時運行情況,對光伏電站進行日常管理,不僅可以做到實時、移動監控,更可以降低運營成本,減少開支。總體結構如圖1所示,具體實現的功能包括如下幾個方面:光伏電站數據采集控制單元、數據采集傳輸單元、網絡通訊系統、后臺服務器、光伏發電監控主機、手機APP。
2、系統測試分析及結論
移動監控APP模塊,是光伏發電監控系統研究課題中,后臺監控系統的一個子模塊,為系統監控管理者提供移動監控平臺。系統前端數據監控采集模塊通過對各種傳感器對現場數據采集并通過GPRS遠程傳輸模塊將采集結果傳輸至后臺服務器,移動監控APP能實時與后臺服務器進行交互,實時顯示指定發電模塊運行狀態,并根據應用需要可向監控模塊發送控制命令對現場監控設備進行控制。經過測試,移動監控APP模塊各項參數及遠程控制的傳輸、顯示總體達到系統設計要求,下一步將在現有設計基礎上實現系統多機位實時監控,組網發電調度控制研發。
3、安科瑞分布式光伏運維云平臺介紹
AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺通過監測光伏站點的逆變器設備,氣象設備以及攝像頭設備、幫助用戶管理分散在各地的光伏站點。主要功能包括:站點監測,逆變器監測,發電統計,逆變器一次圖,操作日志,告警信息,環境監測,設備檔案,運維管理,角色管理。用戶可通過WEB端以及APP端訪問平臺,及時掌握光伏發電效率和發電收益。
目前我國的兩種分布式應用場景分別是:廣大農村屋頂的戶用光伏和工商業企業屋頂光伏,這兩類分布式光伏電站今年都發展迅速。
在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計量儀表,通過網關將采集的數據上傳至服務器,并將數據進行集中存儲管理。用戶可以通過PC訪問平臺,及時獲取分布式光伏電站的運行情況以及各逆變器運行狀況。平臺整體結構如圖所示。
●累計社會效益。
●柱狀圖展示月發電量
●電站狀態展示當前光伏電站發電功率,補貼電價,峰值功率等基本參數。
●統計當前光伏電站的日、月、年發電量及發電收益。
●攝像頭實時監測現場環境,并且接入輻照度、溫濕度、風速等環境參數。
●顯示當前光伏電站逆變器接入數量及基本參數。
3.4.1.3逆變器狀態3.4.1.4電站發電統計
●展示所選電站的時、日、月、年發電量統計報表。
3.4.1.5逆變器發電統計
●展示所選逆變器的時、日、月、年發電量統計報表
3.4.1.6配電圖
●實時展示逆變器交、直流側的數據。
●展示當前逆變器接入組件數量。
●展示當前輻照度、溫濕度、風速等環境參數。
●展示逆變器型號及廠商。
3.4.1.7逆變器曲線分析
●展示交、直流側電壓、功率、輻照度、溫度曲線。
3.4.2事件記錄
●短信日志:查詢短信推送時間、內容、發送結果、回復等。
●平臺運行日志:查看儀表、網關離線狀況。
●報警信息:將報警分進行分級處理,記錄報警內容,發生時間以及確認狀態。
交流220V并網的光伏發電系統多用于居民屋頂光伏發電,裝機功率在8kW左右。
部分小型光伏電站為自發自用,余電不上網模式,這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置,避免往電網輸送電能。光伏電站規模較小,而且比較分散,對于光伏電站的管理者來說,通過云平臺來管理此類光伏電站非常有必要,安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面:
名稱
圖片
型號
功能
應用
光伏運維云平臺
AcrelCloud-1200
監測光伏發電功率、發電量、功率曲線、發電日月年報表、設備信息、故障報警、氣象數據等
應用于單臺逆變器數據采集和上傳云平臺
智能網關
ANet-1E1S1-4G
嵌入式linux系統,網絡通訊方式具備Socket方式,支持XML格式壓縮上傳,提供AES加密及MD5身份認證等安全需求,支持斷點續傳,支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協議
防逆流裝置
(選用)
ACR10R-D10TE
防止光伏系統向電網輸送功率,用于單相光伏發電系統
戶用逆變器
逆變器推薦:
華為戶用逆變器SUN2000-5/6/8/10/12KTL-M1
固德威GW8000-DT
錦浪GCI-1P(4-6)K,GCI-1P(9-10)K
推薦通訊方式RS485
●操作日志:用戶登錄情況查詢。
3.4.3運行環境
●視頻監控:通過安裝在現場的視頻攝像頭,可以實時監視光伏站運行情況。對于有硬件條件的攝像頭,還支持錄像回放以及云臺控制功能。
3.5系統硬件配置