光伏电站监控方案

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1、聚光太阳能项目监控方案编制审核批准目录1 概述 22 技术要求 32.1系统构成 32.2硬件构成 42.3软件构成 53系统功能 53.1模拟量量处理及监视子系统 53.2数字量状态监视子系统 53.3操作权限 63.4事件、报警及事故处理 63.5运行监控 73.6视频监控 73.7在线统计与制表 73.8打印管理 83.9历史数据库 83.10可靠性 84集中监控功能 95主要控制参数 95.1逆变器 95.2汇流箱 105.3光伏阵列 105.4 光伏阵列（光伏阵列温度测量仪） 105.5视频 105.6 气象监测仪 105.7 主要参数 111 概述太阳能光伏电站主要由光伏电池阵列、

2、汇流箱、低压直流柜、逆变柜、 交流低压柜 、 升压变压器等组成，最后产生的高压交流直接并入电 网。前期2MW分为2个独立控制单元，每套单元有独立的监控系统， 现场设备间隔层、网络层和站控层三部分组成，采用光纤以太网络实 现互联，提供全站设备运行监控、视频监控、运行管理以及远程管理。2技术要求发电站监控系统由现场设备间隔层、网络层和站控层三部分组成，采用光纤以太网络实现互 联，其典型物理结构如图1。2.1系统构成（图 1）（华电嘉峪关1MW环网示意图） 站控层由监控主机和远动通信装置构成，提供全站设备运行监控、视频监控、运行 管理。 网络层由现场网络交换设备、网络线路、站控层网络交换设备等构成，

3、提供全站运 行和监控设备的互联与通信（配有安全可靠地防火墙）。 现场设备层/现场设备间隔层由发电设备、配电与计量设备、监测与控制装置、保 护与自动装置等构成，提供全站发电运行和就地独立监控功能。发电系统通过增加串行通信到以太网通信的介质转换网关、增加以太网交换机和铺 设以太网网络实现现场设备层与站控层的连接，形成中间网络层。对采用串行通信到以太网通信介质转换网关构成的以太网网络系统,网关宜与其接 入设备相对集中在现场设备间隔层。2.2 硬件构成发电站监控系统硬件设备宜由以下三部分构成：站控层设备：包括1 台或可选2 台运行监控主机、可选1台视频监控主机、可选1 台或2 台嵌入式远动通信装置、可

4、选打印机、可选音箱等；网络设备：包括网络接口卡、可选介质转换网关、可选以太网交换机、网络连线等； 现场设备层：包括逆变器、环境监测仪及其通信装置、直流/交流配电柜及电表、汇流箱、 光伏阵列站控层主机配置应能满足整个系统的功能要求及性能指标要求，主机台数应与发电站的规划容量相适应。应选用性能优良、符合工业标准的产品。 运行监控、视频监控工作站应满足运行人员操作时直观、便捷、安全、可靠的要求。 对具备调度通信要求的一定规模发电站，运动通信装置宜采用双套冗余配置。远动 通信容量及性能指标应能满足发电厂与电网调度通信中心远动功能及规约转换要 求。 应设置GPS对时设备，其同步脉冲输出接口及数字接口数量

5、应满足系统配置要求。 打印机的配置性能应能满足定时制表、召唤打印的功能要求。 网络媒介可采用屏蔽双绞线、同轴电缆、光缆或以上几种方式的组合，对户外长距离的通信应采用光缆。2.3软件构成 软件配置应包含数据采集、数据处理、控制操作、防误闭锁、告警、事故顺序记录 和事故追忆、画面生成及显示、计算及制表、系统时钟对时、系统自诊断和自恢复、 有功功率控制、无功电压控制和其他专业应用等功能，宜配置继电保护故障信息管 理、功率预测和视频监视功能。 在满足性能要求的情况下，软件可集中或分散配置，其功能应便于集成和扩展。 软件宜支持跨平台运行。3系统功能支持不同的协议数据类型，完成从与协议有关的原始数据到与协

6、议无关的数据的转换。能够 及时准确采集的数据包括数字量、模拟量、等电网数据3.1模拟量量处理及监视子系统 模拟值以可调的存储周期（秒级、分钟级）存入历史库中，同时按照不同的以时间 为单位的排列方式，快速的查找到所需的历史数据。 模拟量测量综合误差W 0.2% 电网频率测量误差W 0.01Hz 画面实时数据更新周期（模拟量）W 3s3.2数字量状态监视子系统 用户可以在线监控开关量的属性。包括：事故判据、取反标志、报警状态、报警类 型、是否报警、报警跳画面、变位打印输出、变位记录存档、变位统计、遥控闭锁 条件计算量点等。要求自动记录每一次人工操作，以备查询。 遥测信息响应时间（从I/O输入端至远

7、动工作站出口）W 3s遥信变化响应时间（从I/O输入端至远动工作站出口）W 2s 画面实时数据更新周期（开关量）W 2s 控制操作正确率 100% 遥控动作成功率$ 99.99%3.3操作权限遥控操作可在任何画面上预定义的操作对象上进行，系统具有多种校核方式，以满 足系统对遥控操作的安全性、正确性和速度的要求。 权限：操作者输入口令，以确认是否具备操作权限，操作权限可人工设置。 验证：操作者选择操作对象，程序校核该对象是否可控，并弹出遥控对话窗口，显 示启发对象的属性描述，供操作员再确认。 操作记录：操作人员姓名、操作时间、操作内容结果（状态量状态改变）等记录下 来，存档于控制作记录中，可分类

8、检索显示、打印等。 配置用户：包括用户管理、角色管理、权限管理。能够添加、修改、删除系统用户， 能够定义每个用户的角色，也能为每个用户或每种角色分配系统各种功能的使用权 限。 当系统任何节点、任务模块出现故障或异常，在处理系统实时的或历史的数据过程中发 现异常、故障时，系统自动给出各种报警提示。包含预设的语音报警、报警简报窗口显 示、报警总表显示、报警流水帐即时打印、报警推画面、图元/线条/区域变色等。可单 独使用，也可组合使用，可在调度工作站或其他工作站上实现，并可根据工作站的职责 范围有选择性地报警。 报警提示：当状态量发生变位（正常变化或事故变位），在预先设定的画面中予以闪烁， 提醒操作

9、员的注意。当报警被确认或报警消失后，闪烁自动解除。 分类的报警窗口：不同种类的报警按用户设置放置在不同报警简报窗口中显示，包括报 警时间、地域信息、报警类别、报警内容等。在醒目的报警态颜色和闪烁态之间闪烁， 报警被确认且报警状态未被消失则用报警颜色显示报警信息，报警被确认且报警状态消 失后用正常颜色显示报警信息。 报警存储及统计查询：系统产生的报警全部存入事件库中，存入的信息包括告警时间、 站点信息、告警类别、告警描述等。同时可以按时间、地域信息、报警类别、描述等做 复杂的关键字组合查询和进行复杂的统计。3.5 运行监控 运行监控工作站是发电站监控系统与运行人员联系的主要界面，现场设备就地控制

10、是应 急情况下的备用界面。 运行监控工作站应为运行人员提供包括：调用、显示和拷贝各种图形、曲线、报表；发 出控制操作命令；查看历史数据及各项参数或定制；数据库定义和修改，软件系统参数 定义和修改；图形及报表的生成、修改；报警确认，报警点的抑制/恢复；运行文件的 编辑、制作等。 图形监控画面内容应包括：全站实时生产统计数据、环境参数、电气接线图与参数、设 备通信联络与工况、设备参数、并网点参数、电能质量监测、历史发电趋势分析、发电 预测图等。 图形监控画面形式应包括：文本或图符表示的日期时间、模拟量值、遥信状态值、电能 量值、实时统计值、历史数据、计算值等；曲线方式显示的数据历史或实时变化趋势等

11、。 对测点的不同质量状态、遥信的不同值图符应有显著区别或动画效果。 控制操作与调节应具备：操作权限检查、同一时刻操作的唯一性检查、位置检查等安全 措施。A 人工控制应包括主控室控制、现场设备控制两级，并具备站控层和现场设备的控制切换 功能，现场设备控制权限级别高于站控层，同一时刻只允许一级控制。 当站控层设备及网络停运后，应能在现场设备层对断路器、逆变器等设备进行一对一人 工控制操作。 在自动控制过程中，程序遇到任何软、硬件故障均应输出报警信息，停止控制操作，并 保持所控设备的状态。3.6 视频监控光伏发电站宜配置视频监控和安防系统，在光伏阵列场地周边根据场地大小应配置1 4个带云台控制摄像头

12、，在设备室应配置12个固定摄像头；在主控室和设备室宜设 置烟感等安防设备；在主控室配置视频监控工作站。应能同时显示光伏阵列场地及站内的任意多个视频画面，并且切换灵活，方式多样如定 时切换、人工切换和报警联动。 应具备对图像进行控制，包括云台动作、光圈大小、聚焦远近和变倍等。 应具备各种形式的数字视频录像，如计划录像、人工录像和报警联动录像等，并能方便 的检索、回放控制录像3.7 在线统计与制表 应对发电站运行的各种常规参数进行统计计算，包括日、月、年、时段的最大、最小值 及其出现时间、平均值、越限次数、越限时间、越限率、合格率等。 应能充分利用历史数据和以上统计数据，生成不同格式的生产运行报表

13、。并按要求方式 打印输出。 生产运行报表应能由用户编辑、修改、定义、增加和减少3.8打印管理 图表/报表可以输出到任意指定的打印机，包括本地和网络。 图表/报表打印设置可以使用系统缺省的打印机，也可以图表/报表都有自己的打印设 置。 可以分页输出、指定区域输出、比例缩放输出。 图表/报表尺寸任意指定。 定时打印用户指定报表、报警即时打印。3.9历史数据库 历史数据库至少保存至少5年以上历史数据。 用户自定义数据点历史存储周期 历史数据归档 实时库运行时进行常用历史统计 峰、谷、平统计和再统计功能 任意历史数据查询检索时间不应大于20 s。3.10可靠性 年可用率不应小于99.9%。 平均故障间

14、隔时间不应小于20 000 h。 运行寿命不应小于10年。 遥控操作正确率应等于100%，遥控操作成功率不应小于99.99%。 事故时遥信正确动作率不应小于99%，事故画面及告警正确率不应小于99.98%。 事件顺序记录分辨率站内不应大于2 ms。 系统测量误差不应超过1.5%。 系统时间误差不应大于1 ms。 重要电气参数突变至画面显示的响应时间不应大于2 s。 开关变位至画面显示的响应时间不应大于2 s。A 控制命令从生成到输出的时间不应大于2 s o 一般电气参数更新周期不应大于5 s,次要电气参数更新周期不应大于10 soA 视频信号延迟时间不应大于3 So 动态画面切换响应时间不应大

15、于1 So 画面告警信息推出时间不应大于3 so 历史数据联机检索时间不应大于5 so 能在1s内完成5000点数据的处理。4集中监控功能 1设备网络图 2设备运行状态 3设备详细信息 4当天发电量波形 5.直流电压波形 6.直流电流波形 7.光照波形 8温度波形 9.逆变器采集详细数据 10.电表采集详细数据 11.温度采集详细数据 12. HCPV面板温度采集详细数据 13.光照采集详细数据 14.风速采集详细数据 15.风向采集详细数据 16.报警信息 17.按电站，按组显示数据 18.按设备，按组显示各种曲线 19.日统计，月统计，年统计等分析报表 20.光照，温度效能分析 21.不同设备，不同组效能分析比较 22.不同光伏组件效能分析 23.数据挖掘和数据仓库分析5主要控制参数5.1逆变器 接入目的