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太阳能光伏发电站监控及光伏组件故障诊断解决方案

方案概述

光伏电站通常都建在偏远地区且占地面积通常很大,一个电站几十万片电池组件,很多问题是肉眼看不到的。灰尘遮挡、组件产生热斑、设备损坏严重影响了电站的发电效率。如何在远程监测到造成发电情况衰减,快速识别、准确定位并及时修复故障,在电站运行中扮演着至关重要的角色。

方案介绍

2.1 系统需求:

系统需求

  • 太阳能电池组件的重要现场参数需要采集并传送给远程监控中心
  • 光伏电站的储能蓄电池组的重要状态参数,需要采集并传送给远程监控中心
  • 逆变器两侧的重要直流和交流电量参数,需要采集并传送给远程监控中心
  • 光伏电站的环境参数,包括温度,光照度和风向等参数, 需要采集并传送给远程监控中心
  • 本地数据采集终端具备工业级的可靠性和灵活的通信能力,可以通过无线GPRS的方式,也可以通过有线网络,例如ADSL或者光纤环网将场站实时数据送给远程监控中心。同时,还可以实现本地显示和监控

2.2 系统架构图:

2.3 系统描述:

  • 数据感知

    • 光伏组件上安装电流或电压传感器,以感知光伏组件的电压和电流
    • 汇流箱,逆变器的数据以RS485的方式传送给物联网网关
    • 现场布置温度传感器,湿度传感器等感知环境温度,光照度,风向等参数
  • 数据采集

    • 光伏组件上传感器通过模拟量的方式接入到RTU单元,RTU单元再通过RS485将参数传送给物联网网关
    • 汇流箱,逆变器的数据以RS485的方式传送给物联网网关,逆变器两侧的直流电压电流以及交流侧的电压电流,频率,功率因素,有功,无功等参数需要实时的送给物联网网关
    • 环境温度,光照度,风向等参数,可以通过模拟量的方式连接到RTU单元,RTU单元再通过RS485将参数传送至物联网网关
  • 数据传输

    • 物联网网关的数据可以以4G或者有线以太网的方式传送至远程云平台
  • 物联网云平台

    • 可以在企业内部架设数据服务器,形成企业私有云
    • 也可以租赁阿里,腾讯等云服务
  • 远程监控

    • 运行监控:包含状态监测、故障诊断、发电控制等;故障报警实现系统自动检测设备故障而弹出报警的功能。相关设备检测到故障时(如电池组件发电损失,逆变器孤岛、电网欠压、变压器超温、汇流箱电流异常等),通过通信接口传输给监控系统软件,软件将报警信息进行整理,分为实时报警列表和历史报警列表存入数据库并显示
    • 报警:软件将报警信息进行整理,分为实时报警列表和历史报警列表存入数据库并显示。实时报警列表展现出系统检测到的正在发生的报警或已发生未确认的报警;历史报警列表保存着已发生且经过人为确认的报警,方便用户日后查看、分析
    • 报表:将所采集数据按不同要求生成的日、月、年报表,本软件中将报表功能设计为灵活可定制模式,即系统管理员可根据需求设置报表的格式、数据源与生成周期,软件会自动生成相应的报表

三、设备清单及描述

3.1、系统设备构成清单

序号名称数量备注
1传感器1套
2RTU单元1套
3智能网关1套
4交换机1套
5前端数据采集实施1套
6远端监控平台1套
7远端监控软件1套
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