一、方案概述

隨著規模性的太陽能電站在中國開始陸續建設和投入運行，如何實時了解電站的運行狀況，如何滿足上一級系統或電網調度系統的監控需求，是電站業主和電網公司所共同關心的問題。而現有光伏電站監控系統主要從本廠逆變器出發，對電站運行的一些參數進行監測，同時獲取電站中的其它設備的信息及控制這些設備，滿足電網調度系統對電站的實時監控要求。

二、系統建設難點

太陽能光伏電站主要由光伏電池陣列、匯流箱、低壓直流柜、逆變柜、交流低壓柜、升壓變壓器等組成，最后產生的高壓交流并入電網。隨著光伏發電在中國的持續建設和投入，如何提供全站設備的本地和遠程運行監控和管理、視頻監控、以及按照規定的協議進行數據傳輸，是電站業主和電網公司所共同關心的問題。 

光伏電站監控系統面臨的主要問題有以下幾個方面：

（1）現場一般采用的是不同廠家的產品，現場設備種類繁多，通訊協議不一致，如何實現集中的監控和管理？

（2）大型電站的測點數量級達萬點以上，如何保證數據采集的速率和準確性、以及歷史數據的海量存儲、分析、查看？

（3）將現場數據接入信息層時，面臨著病毒、惡意軟件的入侵，如何保證整個系統的安全性？

（4）分散的光伏電站各個子系統相互獨立，如何整合成一個統一的平臺以消除信息孤島？

三、系統架構

四、系統功能

4.1 數據采集和控制

（1）逆變器監控

采集的基礎數據：當前總功率、發電量、二氧化碳減排量、直流電壓、直流電流、直流功率、交流電壓、電流、逆變器機內溫度等。

（2）匯流箱監控

采集的基礎數據： 光伏陣列每路電流或每個光伏陣列電流。

報警數據：設備可提供的所有報警數據。

（3）光伏陣列監控

采集的基礎數據有高度角、方位角、運行狀態、報警數據。

（4）氣象監測儀監控

采集的基礎數據有環境溫度 、光照強度、風速、風向等。

4.2 統一的設備維護管理

力控軟件平臺提供監控設備使用狀況功能，顯示逆變器等設備的運轉情況、電流和電壓、設備的故障信息，提供自動報警顯示并存儲，并且對重要儀表統一管理，提示維修人員及時更換備件、及時維護，延長儀表的使用壽命。

4.3 數據存儲和顯示

調度中心負責實時采集重要參量并進行定期存儲，操作員可查詢歷史數據庫的數據，并且以報表和曲線、棒圖等形式的展示，同時可以打印數據，為技術員分析系統運行狀況提供科學的依據。

4.4 系統報警與告警通知

當系統任何節點、任務模塊出現故障或異常，在處理系統實時的或歷史的數據過程中發現異常、故障時，系統自動給出各種報警提示，包含預設的語音報警、報警簡報窗口顯示、報警總表顯示、報警即時打印、報警畫面、圖元變色等。

系統產生的報警信息保存，包括告警時間、站點信息、告警類別、告警描述等。同時可以按時間、地域信息、報警類別、描述等做復雜的關鍵字組合查詢和進行復雜的統計。

告警通知向使用者提供故障設備的告警以及設備在故障前的預警功能。告警方式包括：

ü 監控界面集中告警

ü 手機短信告警

ü E-mail電子郵件報警

4.5 視頻監控

視頻監控功能能夠展示實時的視頻內容，從而實現“遙視”。視頻監控可以單獨使用，即選擇某個視頻設備后，展示選定視頻設備傳輸過來的視頻影像；同時，視頻監控可以實現視頻拍攝方向的調整、視頻的放大、縮小。

4.6 分析診斷

分析診斷功能向使用者提供設備的故障分析功能，具體包括比對分析、專家分析。比對分析是指通過多個設備的運行數據的比較來發現問題，比如將兩臺逆變器的日發電量進行對比發現，如果有一臺逆變器的發電量總是比另外一臺低，那么我們就可以認為發電量低的這一臺逆變器效率低下或疑似故障，借此也可以用來判斷逆變器的好壞。 

4.7 統計報表

統計報表功能可為管理人員提供必要的報表，根據報表的不同，系統自動按照報表的功能及需要，按照日、月、季、年等方式提供不同粒度的報表，所有的報表均可以導出成使用者非常習慣使用的EXCEL 或者通過連接的打印機進行打印，打印出的格式和內容與看到的格式和內容完全一致。 

4.8 數據的在線統計

能夠對發電站運行的各種常規參數進行統計計算，包括日、月、年、時段的最大、最小值及其出現時間、平均值、越限次數、越限時間、越限率、合格率等。

4.9 Web發布

通過力控軟件提供的Web功能，可以使用戶從IE瀏覽器上訪問工程畫面，瀏覽的效果與在力控軟件運行系統中看到的工程畫面完全相同，包含全部動態數據和動畫,方便系統的遠程管理。

4.10 數據的轉發

力控軟件提供了用戶側光伏電站在線監測系統認證技術規范V7.0、《可再生能源建筑應用示范項目數據監測系統技術導則》等轉發協議，可以將數據傳到住建部以及金太陽中心。

五、方案總結

基于力控軟件平臺搭建的光伏發電監控系統，可實現監測數據信息共享、交換、傳輸等功能，滿足用戶中心數據庫的要求。