呂元

摘 要：微電網(wǎng)作為分布式發(fā)電技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的重要方向，其監(jiān)控技術(shù)與控制策略是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)方向之一。文章構(gòu)建了應(yīng)用于微電網(wǎng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)，并分析了系統(tǒng)各單元的功能和技術(shù)特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)；智能監(jiān)控；分布式發(fā)電

緒論

近些年來(lái)，為促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電為主的綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，分布式發(fā)電系統(tǒng)日益興起。分布式發(fā)電系統(tǒng)有一定的特殊性，其本身具有不同于常規(guī)電源的隨機(jī)性和間歇性的特點(diǎn)，故其并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量和安全穩(wěn)定性必將構(gòu)成一定威脅。分布式發(fā)電的原動(dòng)力可控性不強(qiáng)，是否處于發(fā)電狀態(tài)及其發(fā)電出力受限于天氣狀況，日出日落、天氣陰晴、風(fēng)大風(fēng)小等因素都會(huì)直接導(dǎo)致分布式發(fā)電的出力產(chǎn)生波動(dòng)性和間歇性。從電網(wǎng)的角度，并網(wǎng)運(yùn)行的分布式發(fā)電系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)具有隨機(jī)性的擾動(dòng)源，隨時(shí)可能對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性造成影響。而微電網(wǎng)的提出與應(yīng)用，為分布式發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用開(kāi)辟了新途徑。微電網(wǎng)可接納更多的分布式電源，并根據(jù)實(shí)際情況互補(bǔ)配置各可再生能源。作為微電網(wǎng)的核心技術(shù)方向之一，微電網(wǎng)的監(jiān)控技術(shù)與控制策略，日益成為各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

監(jiān)控系統(tǒng)首先需要本地采集逆變器的關(guān)鍵參數(shù)，如發(fā)電量、發(fā)電時(shí)間等，并通過(guò)無(wú)線通信的方式發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)器上，用戶可以通過(guò)PC，手機(jī)，平板電腦等終端設(shè)備，通過(guò)瀏覽器等工具實(shí)時(shí)查看電站的發(fā)電量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。終端應(yīng)該提供給用戶界面友好，直觀，圖形化的數(shù)據(jù)展示，能夠提供歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。同時(shí)，作為數(shù)字化遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，構(gòu)建機(jī)構(gòu)總部監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)，將多個(gè)分布式發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)一集中監(jiān)測(cè)管理。同時(shí)，后續(xù)建設(shè)的分布式發(fā)電系統(tǒng)可加入到該監(jiān)控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控、集中管理的目標(biāo)。系統(tǒng)的核心組成和功能包括：

1.1 GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器及硬件系統(tǒng)

需定制GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器及接收器、服務(wù)器，數(shù)據(jù)采集器是基于GPRS數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的終端產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程逆變器，氣象站，電表，匯流箱，防逆流等設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。

1.2 分布式電站遠(yuǎn)程監(jiān)控中心系統(tǒng)

配備遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器的分布式電站遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控各分布式電站所有設(shè)備：氣象站、匯流箱、逆變器、直流柜、智能開(kāi)關(guān)、交流柜、電表、防逆流、變壓器、升壓屏、高壓柜、安保系統(tǒng)等。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備的統(tǒng)一集中監(jiān)控。并自動(dòng)保存到在線監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3 在線監(jiān)控平臺(tái)

在線監(jiān)控平臺(tái)，可通過(guò)Web，手機(jī)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示，客戶端通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)，實(shí)時(shí)顯示電站各設(shè)備信息，包括Logo狀態(tài)圖、面板狀態(tài)圖、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、輸出功率波形、當(dāng)天發(fā)電量波形、逆變器采集詳細(xì)數(shù)據(jù)、電表采集詳細(xì)數(shù)據(jù)、溫度采集詳細(xì)數(shù)據(jù)、PV面板溫度采集詳細(xì)數(shù)據(jù)、光照采集詳細(xì)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息（短信、Email報(bào)警）、現(xiàn)場(chǎng)歷史圖像瀏覽、實(shí)時(shí)視頻瀏覽等。提供各種圖表，曲線等分析和詳細(xì)報(bào)告系統(tǒng)。

1.4 分布式電站監(jiān)控客戶端

分布式電站監(jiān)控客戶端從數(shù)據(jù)中心的光伏電站遠(yuǎn)程監(jiān)控中心系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)?？稍跁?huì)議室，展示大廳，展覽會(huì)上展示光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)。

2 系統(tǒng)功能特點(diǎn)

該監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能極其技術(shù)特點(diǎn)如下：

2.1 7*24小時(shí)的分布式能源遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看及集中管理

系統(tǒng)采用分布式控制，模塊化設(shè)計(jì)，方便實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容以及與其他相關(guān)系統(tǒng)通信，遵從開(kāi)放系統(tǒng)原則；實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和圖表的查看對(duì)比，以及設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，使業(yè)主能夠不受時(shí)間空間限制，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)7*24小時(shí)直接查看電站的運(yùn)行情況。

2.2 分布式電站故障監(jiān)控和報(bào)警

具備詳細(xì)的事故預(yù)警功能，可大大減少意外。全面的故障過(guò)程記錄，可幫助快速查找故障原因；全面的監(jiān)視信息可傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并進(jìn)行信息處理；通過(guò)電站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不間斷的采集和對(duì)海量數(shù)據(jù)的分析和處理，同時(shí)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用不同的互聯(lián)網(wǎng)終端，實(shí)現(xiàn)分布式電站故障的監(jiān)控和報(bào)警。

2.3 滿足項(xiàng)目各類(lèi)數(shù)據(jù)上傳需求

通過(guò)分布式電站現(xiàn)場(chǎng)配置的計(jì)算機(jī)和通訊系統(tǒng)，如依照項(xiàng)目需求可以實(shí)時(shí)向南京金太陽(yáng)數(shù)據(jù)中心和北京鑒衡CGC數(shù)據(jù)中心上傳數(shù)據(jù)，多數(shù)據(jù)庫(kù)以多種規(guī)約上傳電站數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)不同的數(shù)據(jù)加密手段保證數(shù)據(jù)信息安全。

2.4 提供與智能電網(wǎng)地調(diào)接口

可配合國(guó)家電網(wǎng)的要求，上述分布式電站綜合管理系統(tǒng)將提供與國(guó)家智能電網(wǎng)的接口，便于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)調(diào)度和將來(lái)系統(tǒng)升級(jí)。

2.5 奠定實(shí)現(xiàn)分布式電站數(shù)字化運(yùn)維的基礎(chǔ)

高精度的硬件產(chǎn)品以及領(lǐng)先的軟件平臺(tái)支持業(yè)主不同地域，不同規(guī)模的多個(gè)電站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)字化集中管理。為業(yè)主電站實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)運(yùn)維奠定基礎(chǔ)?？刹灏问阶芳与娬具\(yùn)維管理系統(tǒng)和資產(chǎn)管理系統(tǒng)，構(gòu)建電站的三級(jí)運(yùn)維管理體系，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維成本的最低化和運(yùn)維效率的最大化。

3 結(jié)束語(yǔ)

文章從微電網(wǎng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)出發(fā)，分析了系統(tǒng)的主要組成單元，及各單元技術(shù)的功能。該新型微電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建，為微電網(wǎng)的運(yùn)行控制管理提供了有力支撐，必將在未來(lái)微電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

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