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一、項目介紹:
光伏監控系統是統籌光伏系統的太陽能光伏陣列和鉛酸蓄電池模塊（儲能單元）的關鍵，也是整個光伏系統的智能核心。它不僅控制整個系統的工作狀態，包括太陽能光伏陣列工作狀態和蓄電池充放電的工作狀態，還為系統的可靠運行提供保障，同時建立必要的人機通訊，也為多個光伏系統之間的通訊和管理提供接口，控制較為復雜。
二、系統需求
- 太陽能電池組件的重要現場參數需要采集并傳送給遠程監控中心
- 光伏電站的儲能蓄電池組的重要狀態參數,需要采集并傳送給遠程監控中心.
- 逆變器兩側的重要直流和交流電量參數,需要采集并傳送給遠程監控中心
- 光伏電站的環境參數,包括溫度,光照度和風向等參數, 需要采集并傳送給遠程監控中心。
- 本地數據采集終端具備工業級的可靠性和靈活的通信能力,可以通過無線GPRS的方式,也可以通過有線網絡,例如ADSL或者光纖環網將場站實時數據送給遠程監控中心。同時,還可以實現本地顯示和監控。
- 監控系統的可靠性和自動化程度，需要達到實現無人值守的技術要求。
- 系統組件適合惡劣的野外工作環節和日夜溫度差極大的工況要求。
三、系統描述
- 每個光伏電池組件的實時狀態數據通過專用網關HiNet采集傳送到云服務器。光伏電池組件的實時參數包括光伏電壓,電流,和故障參數.
- 有些太陽能電站,特別是離網光伏電站,還設有蓄能電池組. 蓄電池組實時狀態數據監控子系統包括電池巡檢控制模塊,微機絕緣監測單元,電源管理模塊,直流配電屏主控模塊,觸摸屏電腦組成. 蓄電池組的電壓,充放電流,絕緣漏電流,溫度等參數實時采集送給HiNet工業智能網關,然后送給遠程監控中心.
- 光伏電池發出的直流電匯集給逆變器后,變成220V交流電驅動負荷或者供給電網. 逆變器兩側的直流電壓電流以及交流側的電壓電流,頻率,功率因素,有功,無功等參數需要實時的送給HiNet工業智能網關. 然后送給遠程監控中心.
- HiNet工業智能網關在光伏電站充當數據采集單元. 將現場的各種重要電量參數和環境參數實時送給遠程監控中心.同時可以收到和執行來自遠程監控中心的控制命令. 也可以配置觸摸屏和組態軟件,實現本地監控和顯示. HiNet工業智能網關和遠程監控中心的通信連接,既可以通過有線的方式(以太網),也可以通過3G、wifi無線網絡的方式實現.
四、系統架構圖
系統包含運行監控、運營管理和系統管理等功能。
4.1運行監控：包含狀態監測、故障診斷、發電控制等；
4.1.1故障報警實現系統自動檢測設備故障而彈出報警的功能。相關設備檢測到故障時（如逆變器孤島、電網欠壓、變壓器超溫、匯流箱電流異常等），通過通信接口傳輸給監控系統軟件，軟件將報警信息進行整理，分為實時報警列表和歷史報警列表存入數據庫并顯示。實時報警列表展現出系統檢測到的正在發生的報警或已發生未確認的報警；歷史報警列表保存著已發生且經過人為確認的報警，方便用戶日后查看、分析。
4.1.2通訊狀態監測是對系統本身健康狀況的實時監測，其功能是基于NMS 系統，利用設備通訊狀態反饋點、SNMP 協議等對系統運行狀態進行監視。實時反映系統的網絡連接情況及系統內各設備的運行情況，出現問題立即報警，保證系統安全、穩定運行。
4.1.3報表功能就是將所采集數據按不同要求生成的日、月、年報表，本軟件中將報表功能設計為靈活可定制模式，即系統管理員可根據需求設置報表的格式、數據源與生成周期，軟件會自動生成相應的報表。
4.2運營管理實現對電站日常運營管理事物的輔助功能，包含消息管理、任務管理、報表管理等；
運營管理是軟件針對電站日常運營事務所做的輔助管理功能。主要包含用戶管理、任務管理、消息系統、個人日志、日歷提醒等功能。用戶管理實現用戶登陸、退出、修改密碼、權限設置等功能，不同的用戶具有
不同的操作權限，保證了系統的安全性。任務管理是通過任務流的方式，實現電站運營人員工作的監督和評估。管理人員可新建任務，并選擇發送對象，將任務分配到具體運營人員，運營人員收到任務后可進行反饋，在完成任務過程中可提交進度。最終實現責任到人，分工明確，評價、考核有依有據。消息系統是集成到軟件中的互動交流信息平臺。可以實現短信發送、郵件發送、內部即時通訊的功能，提高工作人員的溝通效率。個人日志系統負責自動生成操作日志記錄，用戶可以點擊查看，不能修改。日歷提醒與任務管理模塊相關聯，系統能夠按照日歷的方式列出任務條目及狀態，用戶可以從日歷上查看自己的任務執行情況。
4.3系統管理是管理員對整個系統進行初始化、配置及后期維護的平臺；手機客戶端實現用戶隨時隨地對電站的快速訪問，主要針對電站的主要運行數據和重要設備運行情況。
五、結語
光伏電站綜合監控系統是現代化光伏電站管理必不可少的組成部分，是優化電站建設、提高太陽能利用率的有力工具。光伏電站綜合監控系統最終將實現電站的無人值守和國家數據中心的建立，為新能源的開發利用和人類社會的可持續發展做出貢獻。
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