光伏電站的運(yùn)維對(duì)光伏電站的發(fā)電量至關(guān)重要，包括光伏組件、逆變器以及相關(guān)的電氣回路、升壓變壓器及并網(wǎng)柜等，數(shù)據(jù)監(jiān)測是光伏電站運(yùn)維中一個(gè)非常重要的部分，可以通過運(yùn)維管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取光伏電站的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，并通過這些數(shù)據(jù)指標(biāo)來判斷電站的運(yùn)行狀況和效率。在數(shù)據(jù)監(jiān)測方面，需要對(duì)光伏電站進(jìn)行以下幾項(xiàng)檢測：首先，需要對(duì)電站的電壓、電流、功率等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，以了解光伏電站的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)。其次，需要對(duì)光伏電站的溫濕度、太陽輻照度等環(huán)境因素進(jìn)行監(jiān)測，以了解電站的運(yùn)行環(huán)境情況。最后，需要對(duì)光伏電站的累計(jì)發(fā)電量、組件和逆變器的運(yùn)行情況等進(jìn)行檢測和分析，以便及時(shí)采取相應(yīng)的維護(hù)措施。GB/T 38946-2020《分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)集中運(yùn)維技術(shù)規(guī)范》對(duì)分布式光伏電站運(yùn)維以及集中運(yùn)維主站、運(yùn)維子站功能均作出明確要求。
3.1相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
《分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)集中運(yùn)維技術(shù)規(guī)范》GB/T 38946
《戶用分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)接口技術(shù)規(guī)范》GB/T 33342
《分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)規(guī)范》GB/T 34932
《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50797
《分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行控制規(guī)范》GB/T 33592
《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》Q/GDW1480
3.2系統(tǒng)構(gòu)成
集中運(yùn)維系統(tǒng)可包括主站和子站以及之間的通信通道,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可參照圖1。
a)主站與子站間的通信可采用無線(GPRS/3G/4G)?公網(wǎng)?專網(wǎng)(專線/VPN加密鏈路)方式,宜采取相應(yīng)的信息安全防護(hù)措施;
b)主站與外部系統(tǒng)的通信滿足相應(yīng)系統(tǒng)的接入要求;
c)視頻信息不宜與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸共用一個(gè)通道;
d)支持與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)通信,通信規(guī)約宜采用DL/T634.5101?DL/T634.5104;支持與各子站通信。
圖1 運(yùn)維主站與子站系統(tǒng)架構(gòu)
運(yùn)維子站可根據(jù)分布式光伏電站裝機(jī)容量、有/無人值班等情況設(shè)置，在無人值班的情況下當(dāng)?shù)乜刹辉O(shè)置運(yùn)維子站，數(shù)據(jù)直接通過數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)上傳運(yùn)維主站。
3.3光伏運(yùn)維子站解決方案
安科瑞Acrel1000-DP分布式光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng)為分布式光伏電站運(yùn)維子系統(tǒng)提供了解決方案，滿足GB/T 38946《分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)集中運(yùn)維技術(shù)規(guī)范》中對(duì)運(yùn)維子站的相關(guān)技術(shù)要求。
① 數(shù)據(jù)信號(hào)采集
（1）運(yùn)維子站采集的模擬量數(shù)據(jù)包括下列內(nèi)容:
a)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)每個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)有功功率?無功功率?電壓?電流?頻率?電能量等數(shù)據(jù);
b)分布式光伏逆變器有功功率?無功功率?電壓?電流?功率?溫度等數(shù)據(jù);
c)匯流箱各路電流?匯總輸出電流?母線電壓量等數(shù)據(jù);
d)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)周圍環(huán)境包括環(huán)境溫度?輻照度?電池板溫度等數(shù)據(jù);
e)子站應(yīng)建立數(shù)據(jù)存儲(chǔ),存儲(chǔ)時(shí)間應(yīng)不少于7d?
圖2 分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示
（2）運(yùn)維子站采集的狀態(tài)信號(hào)包括下列內(nèi)容:
a)分布式光伏發(fā)電公共連接點(diǎn)斷路器?隔離刀閘和接地刀閘位置?保護(hù)硬接點(diǎn)狀態(tài)以及遠(yuǎn)方/就地控制等各種開關(guān)量信號(hào);
b)分布式光伏發(fā)電每個(gè)并網(wǎng)點(diǎn)斷路器和隔離開關(guān)的位置信號(hào)?重合閘位置?保護(hù)動(dòng)作及告警信號(hào);
c)光伏逆變器運(yùn)行狀態(tài)及告警信號(hào);
d)分布式光伏發(fā)電主升壓變壓器分接頭擋位(當(dāng)采用有載調(diào)壓變壓器);
e)光伏匯流箱保護(hù)動(dòng)作及告警信號(hào);
f)分布式光伏發(fā)電保護(hù)?安全自動(dòng)裝置等設(shè)備狀態(tài),保護(hù)動(dòng)作及告警信號(hào),運(yùn)行人員操作順序記錄信息?
圖3 分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)顯示
② 數(shù)據(jù)信息處理
子站宜對(duì)所采集的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行數(shù)字濾波?有效性檢查?工程值轉(zhuǎn)換?信號(hào)接點(diǎn)抖動(dòng)消除?刻度計(jì)算等加工?數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)可進(jìn)行數(shù)據(jù)合理性檢查?異常數(shù)據(jù)分析?事件分類等處理,并支持常用的計(jì)算功能,支持對(duì)采集的各類原始數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)分類存儲(chǔ)和管理?
圖4 分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)展示
3.4光伏運(yùn)維主站解決方案
安科瑞AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺(tái)適用于分布式光伏電站的運(yùn)維管理。GB/T 38946《分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)集中運(yùn)維技術(shù)規(guī)范》中對(duì)集中運(yùn)維主站的相關(guān)技術(shù)要求如下：
① 集中運(yùn)行監(jiān)視宜具備以下功能:
a)基礎(chǔ)信息展示:基礎(chǔ)信息包括場站名稱?場站地理位置?場站容量?場站組件面積等;
b)電站實(shí)時(shí)監(jiān)視:具備主要測點(diǎn)的分時(shí)?分日?分月以及分年的數(shù)值展示圖表;
圖5 分布式光伏電站場站管理及發(fā)電功率實(shí)時(shí)監(jiān)控
c)電站統(tǒng)計(jì)分析:具備主要性能參數(shù)的分時(shí)?分日?分月以及分年的數(shù)值展示圖表,主要性能指標(biāo)包括系統(tǒng)PR?等效利用小時(shí)數(shù)等;
d)歷史信息查詢:逆變器?匯流箱?電度表?環(huán)境監(jiān)測儀?并網(wǎng)點(diǎn)?變壓器等設(shè)備監(jiān)測點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)查詢與導(dǎo)出;
e)單電站數(shù)據(jù)展示:直觀展示電站全年?各月的計(jì)劃完成情況?上網(wǎng)電量?綜合效率等統(tǒng)計(jì)指標(biāo);
f)多場站數(shù)據(jù)展示:對(duì)集團(tuán)級(jí)的多電站計(jì)劃完成率?上網(wǎng)電量?綜合效率和資源分布等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行多角度?多維度的分析;
g)報(bào)表管理:根據(jù)需求選擇歷史數(shù)據(jù),生成不同格式和類型的報(bào)表;報(bào)表應(yīng)支持文件導(dǎo)出和打印等功能?
圖6 日月年發(fā)電數(shù)據(jù)報(bào)表及逆變器發(fā)電曲線分析
② 操作與控制宜具備以下功能:
a)支持對(duì)電站設(shè)備的操作與控制,包括遙控?遙調(diào)?人工置數(shù)?標(biāo)識(shí)牌操作?閉鎖和解鎖等操作;
b)防誤閉鎖:支持多種類型自動(dòng)防誤閉鎖功能,包括基于預(yù)定義規(guī)則的常規(guī)防誤閉鎖和基于拓?fù)浞治龅姆勒`閉鎖功能;操作指令宜經(jīng)過防誤驗(yàn)證,并有出錯(cuò)告警功能;
c)順序控制:能夠按照預(yù)先設(shè)定的順序和流程控制電站設(shè)備動(dòng)作;
d)支持操作與控制可視化;
e)操作與控制宜有記錄,包括操作人,操作對(duì)象?操作內(nèi)容?操作時(shí)間?操作結(jié)果等,可供調(diào)閱和打印?
圖7 遙控操作驗(yàn)證及操作記錄
③ 故障告警管理宜具備以下功能:
a)能夠?qū)⒎植际焦夥l(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)場所采集到的各設(shè)備故障類遙信信號(hào)上報(bào)至集中運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行展示;
b)能夠記錄故障告警的發(fā)生時(shí)間?設(shè)備位置?近期操作記錄?故障狀態(tài)等信息;
c)能夠?qū)υ诩羞\(yùn)維系統(tǒng)中展示出來的故障類遙信信號(hào)的信息進(jìn)行基本操作,如刪除?信息修改?查詢;
d)能夠?qū)收闲畔⑴挪榻鉀Q完畢后對(duì)故障造成的損失進(jìn)行評(píng)估;
e)能夠?qū)τ晒收细婢疤幹眠^程形成的故障案例進(jìn)行分類管理,具備快速訪問和查詢的功能?
圖8 告警分級(jí)和異常分析
④ 集中運(yùn)營管理宜具備以下功能:
a)運(yùn)行值班管理對(duì)將電站生產(chǎn)運(yùn)行值班過程中的主要事件進(jìn)行記錄;
b)巡點(diǎn)檢管理:制定巡點(diǎn)檢的操作方案,包含巡點(diǎn)檢設(shè)備?巡點(diǎn)檢路線?巡點(diǎn)檢任務(wù)以及異常數(shù)據(jù)反饋等功能,異常數(shù)據(jù)可以自動(dòng)觸發(fā)故障單;
c)報(bào)告報(bào)表功能:能夠按照既定要求形成相應(yīng)的報(bào)告和報(bào)表功能,并支持文件導(dǎo)出要求;
d)資料管理功能:具備對(duì)系統(tǒng)相關(guān)資料進(jìn)行分類管理的功能,并支持快速訪問和查閱?
圖9 巡檢管理及用戶報(bào)告
⑤ 設(shè)備?工器具及備品備件管理宜具備以下功能:
a)物資編碼管理:系統(tǒng)宜支持按照GB/T50549要求進(jìn)行編碼設(shè)定的功能;
b)物資臺(tái)賬管理:系統(tǒng)宜支持對(duì)設(shè)備和部件?備品備件?工器具等物資信息和資料進(jìn)行分類錄入?刪除?修改和查詢的功能;
c)工器具管理:集中運(yùn)維系統(tǒng)宜具備對(duì)場站配備的工器具的種類和數(shù)量統(tǒng)計(jì)功能,同時(shí)宜具備對(duì)工器具校驗(yàn)周期提醒的功能;
d)備品備件管理:集中運(yùn)維系統(tǒng)宜具備場站配備的備品備件的種類和數(shù)量統(tǒng)計(jì)功能,同時(shí)宜具備對(duì)備品備件安全庫存的定義和缺庫提醒的功能?
圖10 設(shè)備檔案和設(shè)備保養(yǎng)管理
⑥ 安全管理宜具備以下功能:
a)安全組織管理:實(shí)現(xiàn)集團(tuán)公司?電站區(qū)域公司安全組織架構(gòu)設(shè)定功能;
b)安全綜合管理:各種安全相關(guān)的制度?培訓(xùn)?考核?應(yīng)急等的文檔管理功能;
c)安全檢查管理:實(shí)現(xiàn)安全檢查計(jì)劃?任務(wù)?結(jié)果的管理功能;
d)安全事故管理:實(shí)現(xiàn)安全事故登記與處理閉環(huán)管理功能?
⑦ 檢修維修管理宜具備以下功能:
a)檢修維修單管理:實(shí)現(xiàn)各種故障檢修維修工作的單據(jù)登記?檢修
維修過程的資料?檢修維修結(jié)果的信息管理功能;
b)檢修計(jì)劃管理:實(shí)現(xiàn)檢修計(jì)劃信息的登記管理功能,信息內(nèi)容包括基本的季度?月度檢查計(jì)劃等;
c)缺陷管理:實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備?各來源的缺陷信息登記?缺陷處理及處理結(jié)果信息登記功能;
d)隱患管理:實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備?各來源的隱患信息登記?隱患治理及治理的記過信息登記功能;
e)預(yù)防性維護(hù)管理:實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃,維護(hù)工作的內(nèi)容登記維護(hù)管理;包括預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃?定期預(yù)防性維護(hù)檢驗(yàn)等維護(hù)保養(yǎng)信息內(nèi)容管理功能?
圖11 工單管理和缺陷記錄
⑧ 系統(tǒng)管理宜具備以下功能:
a)權(quán)限設(shè)置:登錄權(quán)限?場站權(quán)限?功能權(quán)限?數(shù)據(jù)權(quán)限;
b)在線用戶管理:用戶登錄?操作記錄;
c)時(shí)間同步:宜采用簡單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(SNTP)對(duì)時(shí)方式,并以此同步各子站;
d)Web功能:主站宜具備相關(guān)數(shù)據(jù)的信息發(fā)布?瀏覽和下載等Web功能?
圖12 用戶權(quán)限配置及用戶狀態(tài)監(jiān)測
⑨ 光伏發(fā)電功率預(yù)測
運(yùn)維主站可根據(jù)當(dāng)日光照和溫濕度數(shù)據(jù)預(yù)測光伏電站發(fā)電功率數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照，用于驗(yàn)證光伏電站發(fā)電效率。
圖13 光伏運(yùn)維主站、子站發(fā)電功率預(yù)測功能
3.5箱變測控管理
箱式變電站由于其占地面積小，性價(jià)比高，在分布式光伏電站中大量應(yīng)用。箱變是光伏電站升壓并網(wǎng)的主要電氣設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)的好壞，直接影響整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性。因此需要對(duì)箱變進(jìn)行電氣參數(shù)、環(huán)境參數(shù)、繞組溫度等進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警。
提供過電流保護(hù)、溫度保護(hù)、過/欠電壓保護(hù)、零序過流保護(hù)等功能；
實(shí)時(shí)監(jiān)測變壓器高、低壓側(cè)的電壓、電流、有功及無功等參數(shù)；
實(shí)時(shí)監(jiān)測低壓室柜門開關(guān)狀態(tài)及箱變內(nèi)溫濕度、浸水、煙霧；
實(shí)時(shí)監(jiān)測變壓器運(yùn)行繞組溫度；
實(shí)時(shí)監(jiān)測柜內(nèi)母排、線纜接頭處溫度；
互聯(lián)互通，支持 有線或無線通訊，可將數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)。
圖14 箱變測控系統(tǒng)圖
通過AcrelEMS可實(shí)時(shí)監(jiān)控箱變變壓器和高低壓柜電氣參數(shù)、溫度、箱變內(nèi)濕度等數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)超過正常閾值或發(fā)生異常變位時(shí)可及時(shí)發(fā)出告警信號(hào)。
圖15 變壓器及箱變環(huán)境監(jiān)測
3.1光伏運(yùn)維相關(guān)二次設(shè)備選型
安科瑞提供光伏運(yùn)維子站、運(yùn)維主站監(jiān)測軟件、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)和保護(hù)測控單元、交直流監(jiān)測多功能儀表及相關(guān)傳感器，具備電能質(zhì)量監(jiān)測和治理裝置，保障光伏電站有效運(yùn)行。
表2 光伏電站監(jiān)控運(yùn)維管理系統(tǒng)選型方案
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更新時(shí)間：2025-04-02 
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