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分布式光伏接入智慧能源平臺方案

發(fā)布時間： 2023-11-06　　點擊次數(shù)： 3177次

概述

光伏電站主要由光伏陣列、匯流箱、逆變器、低壓并網(wǎng)柜、升壓變等組成，最后產(chǎn)生交流并入電網(wǎng)或者分配到配電側(cè)供負載使用。目前光伏電站基本都采用組串式逆變器組建分布式或者集中式電站。整個電站系統(tǒng)包括：現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層和站控層三部分組成，采用光纖以太網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，提供電站：設(shè)備監(jiān)控、視頻監(jiān)控和運行管理、遠程管理。部分小規(guī)模分布式屋頂光伏、車棚光伏由于網(wǎng)絡(luò)布線不方便，而采用無線傳輸數(shù)據(jù)的方式。

一、分布式光伏電站拓撲圖示意圖

微信圖片_20231106184247.png

二、光伏電站設(shè)備采集清單

3.1 數(shù)據(jù)采集設(shè)備

序號	設(shè)備	用途	配置
1	逆變器	光伏發(fā)電系統(tǒng)主要監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控逆變器的工況、發(fā)電量等數(shù)據(jù)，控制逆變器的工作狀態(tài)	必選
2	并網(wǎng)柜	統(tǒng)計并網(wǎng)電量統(tǒng)計	可選
3	氣象站	采集光伏電站附近的氣象信息	可選

3.2 設(shè)備采集量

序號	設(shè)備	類別	采集量
1	逆變器	直流參數(shù)	直流電流、直流電壓、總直流功率
		交流參數(shù)	相電流、相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、視在功率、并網(wǎng)頻率、功率因數(shù)
		電量參數(shù)	當(dāng)日發(fā)電量、當(dāng)月發(fā)電量、累計發(fā)電量
		環(huán)境參數(shù)	溫度
		狀態(tài)參數(shù)	運行狀態(tài)、報警
2	并網(wǎng)柜（電表）	基本參數(shù)	相電流、相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、視在功率、并網(wǎng)頻率、功率因數(shù)、諧波、三相不平衡度
3	氣象站	氣象參數(shù)	溫度、濕度、輻照、風(fēng)速等

3.3 重要事件

序號	對象	內(nèi)容
1	逆變器	直流過壓
2		交流過壓
3		停機
4		關(guān)機
5		保護動作總信息
6		裝置故障
7		保護動作信號

三、光伏電站其它設(shè)備

序號	分類	設(shè)備	用途	配置
1	網(wǎng)關(guān)設(shè)備	通訊管理機（4G/有線）	1）采集逆變器、并網(wǎng)等設(shè)備數(shù)據(jù)； 2）將采集的數(shù)據(jù)上傳到平臺	必選
2	采集設(shè)備	氣象儀	采集光伏電站現(xiàn)場氣象信息，包括：風(fēng)速、溫度、輻照等	可選
3	輔材	通訊線纜	RS485屏蔽雙絞線	必選
4		網(wǎng)絡(luò)線纜	網(wǎng)絡(luò)通訊線纜	必選
5		光纖	遠距離通訊組網(wǎng)	可選，根據(jù)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)環(huán)境決定
6		開關(guān)電源	給通訊管理機供電	必選
7	網(wǎng)絡(luò)設(shè)備	交換機	網(wǎng)絡(luò)交換機，組網(wǎng)使用	可選
8	主機設(shè)備	PC電腦	本地站控系統(tǒng)	可選
9	視頻設(shè)備	槍機、球機	視頻監(jiān)控現(xiàn)場環(huán)境	可選

四、數(shù)據(jù)接口

針對本地沒有任何SCADA監(jiān)控系統(tǒng)，需要根據(jù)現(xiàn)場的光伏設(shè)備自行采集數(shù)據(jù)的現(xiàn)場，可以依托通訊管理機進行數(shù)據(jù)的集中采集和上傳。整個采集與傳輸過程包括：1）布線。逆變器，并網(wǎng)柜等這些設(shè)備需要通過485通訊線纜連接到通訊管理機的RS485端子上；

2）通訊調(diào)試。線纜接完后，需要配置工程到通訊管理機中，根據(jù)設(shè)備的通訊協(xié)議調(diào)試通訊管理機與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)采集是否正常；

3）數(shù)據(jù)上傳。數(shù)據(jù)采集完成后，配置工程并配置上傳的服務(wù)器地址。根據(jù)服務(wù)器端協(xié)議，調(diào)試通訊管理機上傳的數(shù)據(jù)服務(wù)器是否可以正常收到，數(shù)據(jù)是否正確。完成以上三個主要的步驟后，即完成整個數(shù)據(jù)的接入工作。其工作示意圖如下：

微信圖片_20231106184304.png

5.1 舜通通訊管理機的特點

n 硬件特性

1）豐富的數(shù)據(jù)接口，RS232、RS485、以太網(wǎng)等多種接口

2）支持2G、4G無線網(wǎng)絡(luò)

3）支持USB接口，可以通過其更新通訊管理機的工程配置、更新更新

4）支持SD卡擴展存儲空間

5）支持一鍵重啟

6）寬電壓，支持9V-40V

7）工作溫度： -10 到 75攝氏度

8）存儲溫度：-20到80攝氏度

9）工作濕度：10%RH到90%RH無凝霜

10）抗震性能：符合IEC61131-2標(biāo)準(zhǔn)

11）抗靜電性能：2.5kv，符合EN61000-4-2、3級標(biāo)準(zhǔn)

12）認證標(biāo)準(zhǔn)：EN55011 Class A、EN6000-6-2、CE、FCC

n 軟件特性

1) 內(nèi)置組態(tài)軟件，可以通過配置的方式實現(xiàn)與各類設(shè)備的互聯(lián)互通

2) 內(nèi)置實時數(shù)據(jù)庫，可以完成數(shù)據(jù)的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換、存儲、報警、計算

3) 內(nèi)置關(guān)系數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地存儲

4) 內(nèi)置驅(qū)動監(jiān)視功能，可以監(jiān)視采集、上傳驅(qū)動與設(shè)備交互的報文

5) 內(nèi)置豐富的協(xié)議，包括：IEC60870-101、IEC60870-103、IEC60870-103、modbusRTU、modbusTCP、modbusASCII、DLT/645-1997、DLT/645-2007、CDT、各省市建筑能耗協(xié)議等

6) 支持通過遠程方式維護管理機，包括：更新配置、設(shè)備重啟、校時等操作

7) 支持?jǐn)帱c數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)加密等

五、通訊管理機

6.1 通訊管理機安裝示意圖

微信圖片_20231106184326.png

6.2 通訊管理機供電示意圖

微信圖片_20231106184438.png

6.3 通訊管理機采集協(xié)議

序號	類型	廠家	設(shè)備	型號	協(xié)議
1	PLC	西門子	S7	200	PPT
2				200_CP243	ProfiNet
3				300	ProfiNet
4				400	MPI
5				400	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		歐姆龍	歐姆龍	CJ1W-ID211	HostLink
22				CJ1W-BAT01	HostLink
23				CP1H-X40DR-A	HostLink
24				CP1H-EX40DT-D	HostLink
25		臺達	臺達	AHCPU500-RS2	DELTA_DVP
26		臺達	臺達	dvp12se	DELTA_DVP
27		匯川	匯川	H1U-0806MT	FX2nP
28				H1U-1410MR	FX2nP
29				H1U-1614MT	FX2nP
30	傳感器	建大仁科	土壤溫度水分	RS-WS-N01-TR	modbusRTU
31			土壤水分傳感器	RS-SD-I20-TR	modbusRTU
32			土壤電導(dǎo)率溫度水分三合一	RS-ECTH-N01-TR-1	modbusRTU
33			光照強度	RS-GZ--2	modbusRTU
34			風(fēng)速傳感器	RS-FS-*	modbusRTU
35	電表	深圳科陸	科陸	DSZ719	DLT645_1997/2007
36				DTS720	DLT645_1997/2007
37				DTZY719-Z	DLT645_1997/2007
38		長沙威勝	威勝	DTSD341-MB3	DLT645/modbusRTU
39				DSSD331-U9	DLT645
40				DSSD331-9D	DLT645
41				DDSF102-Z	DLT645
42		杭州華立	華立	HL624E-9SY	modbusRTU
43				DTSF545	modbusRTU
44				DSSF535	DLT645
45				DSSD719-G2	DLT645
46		廈門宇控	宇控	YK102	modbusRTU
47		安科利	安科利		modbusRTU
48		正泰	正泰		modbusRTU
49		深圳中電	中電		modbusRTU
50		珠海派諾	派諾		modbusRTU
51		安科瑞	安科瑞	PZ系列	modbusRTU
52		廣東雅達	雅達	YD2020	modbusRTU
53		福州需求側(cè)電力	PDSM	PDSM-10	modbusRTU
54		上海納宇	DTS	DTS8003	modbusRTU
55		江蘇斯菲爾	斯菲爾	PD194E-AHY/PD194Z-AHY	modbusRTU
56		上海仁廣電氣	RGB	RGB53X	modbusRTU
57		煙臺東方威思頓	威思頓	WE6301	modbusRTU
58		上海賓瑞自動化	BRN	BRN-E202/D30	modbusRTU
59		山東魯為	魯為		自定義
60	綜保	許繼	許繼	WGB-871	IEC-103、IEC-104
61		許繼	許繼	PMF700/910	IEC-103、IEC-104
62		南瑞	南瑞	NSC2200E	IEC-103、IEC-104
63		南自	南自	WPD243	IEC-103UDP
64		四方	四方		IEC-103
65		正泰	正泰	NZB6系列	modbusRTU、IEC-103
66		中電	中電	PMC340、PMC350	modbusRTU
67		安科瑞	安科瑞	PZ系列	modbusRTU
68		亞開電氣	亞開		IEC-101
69		安科利	安科利		modbusRTU
70		廣東銳捷	銳捷	RD系列	modbusRTU
71		西安市遠征	遠征	YZ310系列	modbusRTU
72		福州需求側(cè)電力	PDSM	PDSM-P200	modbusRTU
73		ABB	ABB	REF615	IEC-103、modbusRTU
74		北京安通尼	安通尼		IEC104
75		長園深瑞繼保	長園深瑞		IEC103
76		上海普爾頓	普爾頓		IEC103
77		深圳南瑞繼保	深瑞	SNY500系列	modbusRTU
78	斷路器	施耐德	施耐德		modbusRTU
79		曼頓	曼頓		modbusRTU
80		提姆	提姆		modbusRTU
81	變壓器溫控儀	華達	溫控儀	BWD-3K320	modbusRTU
82		華鷹	溫控儀	HY-BWD3K330AC	modbusRTU
83		泰獅	溫控儀		modbusRTU
84		富紳	溫控儀	BWD系列	modbusRTU
85		躍成電氣	溫控儀		modbusRTU
86		特順協(xié)	溫控儀		modbusRTU
87	水表	寧波水表股份	水表		CJ/T188-2014
88		大連優(yōu)科水表	水表		modbusRTU
89		鞍山晨暉	水表		DTL645-2007
90		珠海駿銳科技	水表		CJ/T188-2014
91		濰微科技	水表		modbusRTU
92		京源中科科技	水表		modbusRTU
93		青島濟成電子	水表		CJ/T188-2014
94		新天科技股份	水表		CJ/T188-2014
95	氣表	天信儀表	氣表		modbusRTU
96	氣表	蒼南儀表	氣表		modbusRTU
97	熱量表		熱量表		CJ/T188-2014
98	逆變器	陽光電源	陽光電源		modbusRTU
99		科士達	科士達	科士達KSG系列	modbusRTU
100		追日	追日		modbusRTU
101		華為	華為		modbusRTU
102		古瑞瓦特	古瑞瓦特		modbusRTU
103	其它	武漢舜通	消防報警主機	QT-8DI4RO	modbusRTU
104		磐能科技	通訊管理機		IEC-104
105		襄陽科能機電	分布式單相接地故障報警		CDT
106			電磁流量計轉(zhuǎn)換器	L_mag	modbusRTU
107		航天冠智	聲光報警		modbusRTU
108		中科正奇	油煙檢測	zk-y50	modbusRTU
109		鼎興科技	漏電保護		DLT645
110		電信NB模塊	電信NB模塊		NB
111		長園共創(chuàng)電力安全技術(shù)	軟件	五防系統(tǒng)	CDT
112		OPCDA	軟件		opc2.0
113		OPCUA	軟件		opc3.0
114		達夢	軟件		數(shù)據(jù)庫
115		Oracle	軟件		數(shù)據(jù)庫
116		webservice	軟件	西安某平臺	webservice
117		XML	web平臺	江西某平臺	XML
118		XML	web平臺	江蘇某平臺	XML
119		XML	web平臺	新疆某平臺	XML
120		河北智恒電力科技	軟件	局放在線監(jiān)測系統(tǒng)	自定義協(xié)議

6.4 通訊管理機上傳協(xié)議

舜通通訊管理機支持通用的上傳協(xié)議，如：MQTT、HTTP、IEC60870-104、modbusTCP等，也支持舜通自行開發(fā)的協(xié)議。用戶可以根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳的要求，靈活選擇上傳方式。

1）通用協(xié)議

使用通用協(xié)議上傳，只需要根據(jù)服務(wù)端或者主站的要求，配置相應(yīng)的上傳數(shù)據(jù)點信息、IP地址、端口、用戶名、密碼等信息。配置完成后，即可實現(xiàn)與服務(wù)器端的數(shù)據(jù)交互。

2）舜通協(xié)議

舜通協(xié)議是結(jié)合多年協(xié)議開發(fā)的經(jīng)驗，自行定制的一套基于TCP SOCKET的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。協(xié)議主要由以下幾個特點：

n 安全的認證，設(shè)備與服務(wù)器交互的前提是設(shè)備端可以正常通過服務(wù)器端的身份識別。如果未經(jīng)過服務(wù)器識別，是拒絕連接。防止因服務(wù)器連接信息的泄露造成的網(wǎng)絡(luò)安全問題。

n 斷點續(xù)傳。在傳輸過程，因服務(wù)器關(guān)機或者產(chǎn)生故障，網(wǎng)絡(luò)中斷等各種原因?qū)е碌膫鬏斨袛啵?qū)動會自動將數(shù)據(jù)保存到管理機內(nèi)部的存儲中，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，自動補傳斷點數(shù)據(jù)。

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6.5 通訊管理機聯(lián)網(wǎng)

n 有線聯(lián)網(wǎng)：對于光伏電站現(xiàn)場具備以太網(wǎng)的情況下，優(yōu)先使用以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)的上傳。主要接線示意圖如下：

微信圖片_20231106184515.png

n 無線聯(lián)網(wǎng)：對于現(xiàn)場無以太網(wǎng)的情況下，可以使用通訊管理機的無線傳輸模式，插入SIM卡即可實現(xiàn)自動撥號上網(wǎng)。另以采集設(shè)備為單位，每個設(shè)備采集50個點，上傳頻率按照15分鐘上傳一次，則一個月流量預(yù)計200M左右。使用物聯(lián)網(wǎng)卡，可采用包年包月或者流量池模式。注意：聯(lián)網(wǎng)信號受地理位置、基站和天氣影響，信號的強度會受到一起干擾。要使用無線網(wǎng)絡(luò)上傳時，優(yōu)先選擇4G信號，加裝天線，并將天線放置到空曠位置。

云平臺部分功能頁面展示

一、光伏數(shù)據(jù)大屏

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