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    分布式光伏接入智慧能源平台方案

    发布时间: 2023-11-06  点击次数: 719次


    概述

    光伏电站主要由光伏阵列、汇流箱、逆变器、低压并网柜、升压变等组成,最后产生交流并入电网或者分配到配电侧供负载使用。目前光伏电站基本都采用组串式逆变器组建分布式或者集中式电站。整个电站系统包括:现场设备层、网络层和站控层三部分组成,采用光纤以太网实现网络互联,提供电站:设备监控、视频监控和运行管理、远程管理。部分小规模分布式屋顶光伏、车棚光伏由于网络布线不方便,而采用无线传输数据的方式。

    一、分布式光伏电站拓扑图示意图

    微信图片_20231106184247.png


    二、光伏电站设备采集清单

    3.1   数据采集设备

    序号

    设备

    用途

    配置

    1

    逆变器

    光伏发电系统主要监控设备,监控逆变器的工况、发电量等数据,控制逆变器的工作状态

    必选

    2

    并网柜

    统计并网电量统计

    可选

    3

    气象站

    采集光伏电站附近的气象信息

    可选

    3.2   设备采集量

    序号

    设备

    类别

    采集量

    1

    逆变器

    直流参数

    直流电流、直流电压、总直流功率

    交流参数

    相电流、相电压、线电压、有功功率、无功功率、视在功率、并网频率、功率因数

    电量参数

    当日发电量、当月发电量、累计发电量

    环境参数

    温度

    状态参数

    运行状态、报警

    2

    并网柜(电表)

    基本参数

    相电流、相电压、线电压、有功功率、无功功率、视在功率、并网频率、功率因数、谐波、三相不平衡度

    3

    气象站

    气象参数

    温度、湿度、辐照、风速等

    3.3   重要事件

    序号

    对象

    内容

    1

    逆变器

    直流过压

    2

    交流过压

    3

    停机

    4

    关机

    5

    保护动作总信息

    6

    装置故障

    7

    保护动作信号

    三、光伏电站其它设备

    序号

    分类

    设备

    用途

    配置

    1

    网关设备

    通讯管理机

    4G/有线)

    1) 采集逆变器、并网等设备数据;

    2) 将采集的数据上传到平台

    必选

    2

    采集设备

    气象仪

    采集光伏电站现场气象信息,包括:风速、温度、辐照等

    可选

    3

    辅材

    通讯线缆

    RS485屏蔽双绞线

    必选

    4

    网络线缆

    网络通讯线缆

    必选

    5

    光纤

    远距离通讯组网

    可选,根据现场网络环境决定

    6

    开关电源

    给通讯管理机供电

    必选

    7

    网络设备

    交换机

    网络交换机,组网使用

    可选

    8

    主机设备

    PC电脑

    本地站控系统

    可选

    9

    视频设备

    枪机、球机

    视频监控现场环境

    可选

    四、数据接口

    针对本地没有任何SCADA监控系统,需要根据现场的光伏设备自行采集数据的现场,可以依托通讯管理机进行数据的集中采集和上传。整个采集与传输过程包括:1)布线。逆变器,并网柜等这些设备需要通过485通讯线缆连接到通讯管理机的RS485端子上;

    2)通讯调试。线缆接完后,需要配置工程到通讯管理机中,根据设备的通讯协议调试通讯管理机与设备之间的数据采集是否正常;

    3)数据上传。数据采集完成后,配置工程并配置上传的服务器地址。根据服务器端协议,调试通讯管理机上传的数据服务器是否可以正常收到,数据是否正确。完成以上三个主要的步骤后,即完成整个数据的接入工作。其工作示意图如下:

    微信图片_20231106184304.png


    5.1   舜通通讯管理机的特点

    n  硬件特性

    1) 丰富的数据接口,RS232RS485、以太网等多种接口

    2) 支持2G4G无线网络

    3) 支持USB接口,可以通过其更新通讯管理机的工程配置、更新更新

    4) 支持SD卡扩展存储空间

    5) 支持一键重启

    6) 宽电压,支持9V-40V

    7) 工作温度: -10 75摄氏度

    8) 存储温度:-2080摄氏度

    9) 工作湿度:10%RH90%RH无凝霜

    10)  抗震性能:符合IEC61131-2标准

    11)  抗静电性能:2.5kv,符合EN61000-4-23级标准

    12)  认证标准:EN55011 Class AEN6000-6-2CEFCC

    n  软件特性

    1)      内置组态软件,可以通过配置的方式实现与各类设备的互联互通

    2)      内置实时数据库,可以完成数据的统一转换、存储、报警、计算

    3)      内置关系数据库,可以实现数据的本地存储

    4)      内置驱动监视功能,可以监视采集、上传驱动与设备交互的报文

    5)      内置丰富的协议,包括:IEC60870-101IEC60870-103IEC60870-103modbusRTUmodbusTCPmodbusASCIIDLT/645-1997DLT/645-2007CDT、各省市建筑能耗协议等

    6)      支持通过远程方式维护管理机,包括:更新配置、设备重启、校时等操作

    7)      支持断点数据上传、数据加密等

    五、通讯管理机

    6.1   通讯管理机安装示意图

    微信图片_20231106184326.png


    6.2   通讯管理机供电示意图

    微信图片_20231106184438.png


    6.3   通讯管理机采集协议

    序号

    类型

    厂家

    设备

    型号

    协议

    1

    PLC

    西门子

    S7

    200

    PPT

    2

    200_CP243

    ProfiNet

    3

    300

    ProfiNet

    4

    400

    MPI

    5

    ProfiNet

    6

    1200

    ProfiNet

    7

    1500

    ProfiNet

    8

    施耐德

    施耐德

    M340

    modbusTCP

    9

    M218

    modbusTCP

    10

    TM258

    modbusTCP

    11

    TM218

    modbusTCP

    12

    Rockwell(AB)

    Rockwell(AB)

    AB 1734

    SLC500_DF1

    13

    AB 1756

    SLC500_DF1

    14

    AB 1761

    SLC500_DF1

    15

    FlexLogix1794

    SLC500_DF1

    16

    5000系列

    EtherNet

    17

    三菱

    三菱

    FX3U-16MR

    FX2nP

    18

    FX1s-10MT

    FX2nP

    19


      FX1N-60MR-001

    FX2nP

    20

    FX3G-40MT

    FX2nP

    21

    欧姆龙

    欧姆龙

    CJ1W-ID211

    HostLink

    22

    CJ1W-BAT01

    HostLink

    23

    CP1H-X40DR-A

    HostLink

    24

    CP1H-EX40DT-D

    HostLink

    25

    台达

    台达

    AHCPU500-RS2

    DELTA_DVP

    26

    dvp12se

    DELTA_DVP

    27

    汇川

    汇川

     
     
      H1U-0806MT

    FX2nP

    28

    H1U-1410MR

    FX2nP

    29

    H1U-1614MT

    FX2nP

    30

    传感器

    建大仁科

    土壤温度水分

    RS-WS-N01-TR

    modbusRTU

    31

    土壤水分传感器

    RS-SD-I20-TR

    modbusRTU

    32

    土壤电导率温度水分三合一

    RS-ECTH-N01-TR-1

    modbusRTU

    33

    光照强度

    RS-GZ*-*-2

    modbusRTU

    34

    风速传感器

    RS-FS-*

    modbusRTU

    35

    电表

    深圳科陆

    科陆

    DSZ719

    DLT645_1997/2007

    36

    DTS720

    DLT645_1997/2007

    37

    DTZY719-Z

    DLT645_1997/2007

    38

    长沙威胜

    威胜

    DTSD341-MB3

    DLT645/modbusRTU

    39

    DSSD331-U9

    DLT645

    40

    DSSD331-9D

    DLT645

    41

    DDSF102-Z

    DLT645

    42

    杭州华立

    华立

    HL624E-9SY

    modbusRTU

    43

    DTSF545

    modbusRTU

    44

    DSSF535

    DLT645

    45

    DSSD719-G2

    DLT645

    46

    厦门宇控

    宇控

    YK102

    modbusRTU

    47

    安科利

    安科利


    modbusRTU

    48

    正泰

    正泰


    modbusRTU

    49

    深圳中电

    中电


    modbusRTU

    50

    珠海派诺

    派诺


    modbusRTU

    51

    安科瑞

    安科瑞

    PZ系列

    modbusRTU

    52

    广东雅达

    雅达

    YD2020

    modbusRTU

    53

    福州需求侧电力

    PDSM

    PDSM-10

    modbusRTU

    54

    上海纳宇

    DTS

    DTS8003

    modbusRTU

    55

    江苏斯菲尔

    斯菲尔

    PD194E-AHY/PD194Z-AHY

    modbusRTU

    56

    上海仁广电气

    RGB

    RGB53X

    modbusRTU

    57

    烟台东方威思顿

    威思顿

    WE6301

    modbusRTU

    58

    上海宾瑞自动化

    BRN

    BRN-E202/D30

    modbusRTU

    59

    山东鲁为

    鲁为


    自定义

    60

    综保

    许继

    许继

    WGB-871

    IEC-103IEC-104

    61

    PMF700/910

    IEC-103IEC-104

    62

    南瑞

    南瑞

    NSC2200E

    IEC-103IEC-104

    63

    南自

    南自

    WPD243

    IEC-103UDP

    64

    四方

    四方


    IEC-103

    65

    正泰

    正泰

    NZB6系列

    modbusRTUIEC-103

    66

    中电

    中电

    PMC340PMC350

    modbusRTU

    67

    安科瑞

    安科瑞

    PZ系列

    modbusRTU

    68

    亚开电气

    亚开


    IEC-101

    69

    安科利

    安科利


    modbusRTU

    70

    广东锐捷

    锐捷

    RD系列

    modbusRTU

    71

    西安市远征

    远征

    YZ310系列

    modbusRTU

    72

    福州需求侧电力

    PDSM

    PDSM-P200

    modbusRTU

    73

    ABB

    ABB

    REF615

    IEC-103modbusRTU

    74

    北京安通尼

    安通尼


    IEC104

    75

    长园深瑞继保

    长园深瑞


    IEC103

    76

    上海普尔顿

    普尔顿


    IEC103

    77

    深圳南瑞继保

    深瑞

    SNY500系列

    modbusRTU

    78

    断路器

    施耐德

    施耐德


    modbusRTU

    79

    曼顿

    曼顿


    modbusRTU

    80

    提姆

    提姆


    modbusRTU

    81

    变压器温控仪

    华达

    温控仪

    BWD-3K320

    modbusRTU

    82

    华鹰

    温控仪

    HY-BWD3K330AC

    modbusRTU

    83

    泰狮

    温控仪


    modbusRTU

    84

    富绅

    温控仪

    BWD系列

    modbusRTU

    85

    跃成电气

    温控仪


    modbusRTU

    86

    特顺协

    温控仪


    modbusRTU

    87

    水表

    宁波水表股份

    水表


    CJ/T188-2014

    88

    大连优科水表

    水表


    modbusRTU

    89

    鞍山晨晖

    水表


    DTL645-2007

    90

    珠海骏锐科技

    水表


    CJ/T188-2014

    91

    潍微科技

    水表


    modbusRTU

    92

    京源中科科技

    水表


    modbusRTU

    93

    青岛济成电子

    水表


    CJ/T188-2014

    94

    新天科技股份

    水表


    CJ/T188-2014

    95

    气表

    天信仪表

    气表


    modbusRTU

    96

    苍南仪表

    气表


    modbusRTU

    97

    热量表


    热量表


    CJ/T188-2014

    98

    逆变器

    阳光电源

    阳光电源


    modbusRTU

    99

    科士达

    科士达

    科士达KSG系列

    modbusRTU

    100

    追日

    追日


    modbusRTU

    101

    华为

    华为


    modbusRTU

    102

    古瑞瓦特

    古瑞瓦特


    modbusRTU

    103

    其它

    武汉舜通

    消防报警主机

    QT-8DI4RO

    modbusRTU

    104

    磐能科技

    通讯管理机


    IEC-104

    105

    襄阳科能机电

    分布式单相接地故障报警


    CDT

    106


    电磁流量计转换器

    L_mag

    modbusRTU

    107

    航天冠智

    声光报警


    modbusRTU

    108

    中科正奇

    油烟检测

    zk-y50

    modbusRTU

    109

    鼎兴科技

    漏电保护


    DLT645

    110

    电信NB模块

    电信NB模块


    NB

    111

    长园共创电力安全技术

    软件

    五防系统

    CDT

    112

    OPCDA

    软件


    opc2.0

    113

    OPCUA

    软件


    opc3.0

    114

    达梦

    软件


    数据库

    115

    Oracle

    软件


    数据库

    116

    webservice

    软件

    西安某平台

    webservice

    117

    XML

    web平台

    江西某平台

    XML

    118

    XML

    web平台

    江苏某平台

    XML

    119

    XML

    web平台

    新疆某平台

    XML

    120

    河北智恒电力科技

    软件

    局放在线监测系统

    自定义协议

    6.4   通讯管理机上传协议

    舜通通讯管理机支持通用的上传协议,如:MQTTHTTPIEC60870-104modbusTCP等,也支持舜通自行开发的协议。用户可以根据现场数据上传的要求,灵活选择上传方式。

    1) 通用协议

    使用通用协议上传,只需要根据服务端或者主站的要求,配置相应的上传数据点信息、IP地址、端口、用户名、密码等信息。配置完成后,即可实现与服务器端的数据交互。

    2) 舜通协议

    舜通协议是结合多年协议开发的经验,自行定制的一套基于TCP SOCKET的数据传输协议。协议主要由以下几个特点:

    n  安全的认证,设备与服务器交互的前提是设备端可以正常通过服务器端的身份识别。如果未经过服务器识别,是拒绝连接。防止因服务器连接信息的泄露造成的网络安全问题。

    n  断点续传。在传输过程,因服务器关机或者产生故障,网络中断等各种原因导致的传输中断,驱动会自动将数据保存到管理机内部的存储中,待网络恢复后,自动补传断点数据。

    n  

    微信图片_20231106184452.png


    6.5   通讯管理机联网

    n  有线联网:对于光伏电站现场具备以太网的情况下,优先使用以太网进行数据的上传。主要接线示意图如下:

    微信图片_20231106184515.png


    n  无线联网:对于现场无以太网的情况下,可以使用通讯管理机的无线传输模式,插入SIM卡即可实现自动拨号上网。另以采集设备为单位,每个设备采集50个点,上传频率按照15分钟上传一次,则一个月流量预计200M左右。使用物联网卡,可采用包年包月或者流量池模式。注意:联网信号受地理位置、基站和天气影响,信号的强度会受到一起干扰。要使用无线网络上传时,优先选择4G信号,加装天线,并将天线放置到空旷位置。

    云平台部分功能页面展示

    一、光伏数据大屏

    微信图片_20231106184532.png


    二、光伏概览

    微信图片_20231106184547.png


    三、设备监测

    微信图片_20231106184601.png


    四、设备概况

    微信图片_20231106184617.png


    五、发电统计

    微信图片_20231106184634.png


    六、收益统计

    微信图片_20231106184644.png


    七、离散率分析

    微信图片_20231106184654.png


    八、关联分析

    微信图片_20231106184707.png


    九、运行日报

    微信图片_20231106184718.png






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