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光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng)設計與選型方案
嚴佳
上海安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801
1 概述
當今世界，煤炭、石油等化石能源頻頻告急，環(huán)境污染問題日益嚴峻。而太陽能作為最具潛力的可再生能源，因其儲量的無限性、存在的普遍性、利用的清潔性以及實用的經(jīng)濟性，越來越被人們所青睞。大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)、積極開發(fā)太陽能，在全球范圍得到了空前重視，已成為各國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。光伏產(chǎn)業(yè)也稱太陽能電池產(chǎn)業(yè)，即利用太陽能級半導體電子器件吸收太陽光輻射能，并使之轉換為電能的產(chǎn)業(yè)。
光伏電站主要由光電池陣列、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(chǎn)生的高壓交流直接并入電網(wǎng)。針對每個環(huán)節(jié)電力參數(shù)檢測的需要，安科瑞公司推出了AGF系列光伏匯流采集裝置、PZ系列直流檢測儀表及ACR系列電力質量分析儀，分別應用于匯流箱、直流柜及交流柜中，并通過Acrel-3000 V8.0光伏電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)后臺集中監(jiān)控。
Acrel-3000 V8.0光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)是上海安科瑞電氣股份有限公司針對太陽能發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)的軟件平臺，可對太陽能光伏電站里的電池陣列、匯流箱、逆變器、交直流配電柜、太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設備進行實時監(jiān)測和控制，通過各種樣式的圖表及數(shù)據(jù)快速掌握電站的運行情況，其友好的用戶界面、強大的分析功能、完善的故障報警確保了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的完全可靠和穩(wěn)定運行。
2 光伏電站電力監(jiān)控表計
AGF系列光伏匯流采集裝置是專門應用于智能光伏匯流箱，用于監(jiān)測光電池陣列中電池板運行狀態(tài)，光電池電流測量，匯流箱中防雷器狀態(tài)采集、直流斷路器狀態(tài)采集、繼電器接點輸出，帶有風速、溫度、輻照儀等傳感器接口，裝置帶有RS485接口可以把測量和采集到的數(shù)據(jù)和設備狀態(tài)上傳。
PZ系列直流檢測儀表是針對直流屏、太陽能供電、電信基站等應用場合而設計的，該系列儀表可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率、正向與反向電能。既可用于本地顯示，又能與工控設備、計算機連接，組成測控系統(tǒng)。
儀表可具有RS-485 通訊接口，采用Modbus-RTU 協(xié)議；可帶模擬量輸出、繼電器報警輸出、開關量輸入/輸出。根據(jù)不同要求，通過儀表面板按鍵，對變比、報警、通訊、開關量輸出進行設置與控制。
3 光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng)表計的選型方案
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4 光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng)
4.1 光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖
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4.2 軟件功能
 實時監(jiān)測太陽能電池板的電壓、電流及其運行狀況
 防雷器狀態(tài)、斷路器狀態(tài)采集與顯示
 實時監(jiān)控逆變器工作狀態(tài)，監(jiān)測其故障信息
 系統(tǒng)詳細運行參數(shù)顯示
 故障記錄及報警
 具有電量累計、系統(tǒng)分析、歷史記錄功能
 簡單易用的參數(shù)設置功能
4.3 軟件界面
監(jiān)控系統(tǒng)提供功能選擇畫面，并對光伏陣列現(xiàn)場環(huán)境進行實時監(jiān)測與顯示，如室外溫度值、濕度百分比、光照度及陣列表面溫度值等；
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系統(tǒng)運行主畫面
監(jiān)控系統(tǒng)可分區(qū)域實時監(jiān)測各光伏陣列的充電電壓及電流、蓄電池電壓及溫度等信息，并對故障點進行異常顯示與報警提示；
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匯流監(jiān)測系統(tǒng)畫面
監(jiān)控系統(tǒng)可繪制顯示逆變器電壓—時間曲線、功率—時間曲線等，直流側輸入電流實時曲線、交流側逆變輸出電流曲線，并采集與顯示日發(fā)電量等電參量；
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逆變器監(jiān)測畫面
監(jiān)控系統(tǒng)可針對光伏發(fā)電現(xiàn)場的各種事件進行記錄，如：通訊采集異常、開關變位、操作記錄等，時間記錄支持按類型查詢，并可對越限報警進行更改設置；
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事件記錄監(jiān)測畫面
監(jiān)控系統(tǒng)對光伏發(fā)電的發(fā)電量可形成月棒圖及年度棒圖顯示，并折算成二氧化碳、二氧化硫減排量值；并可查看太陽輻射強度趨勢曲線、風速變化趨勢曲線顯示
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曲線、棒圖分析畫面
5 系統(tǒng)報價
單位：元（RMB）
名稱 型號 單位 面價 備注
監(jiān)控主機 IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設 臺 8500 均可用戶自備，以當時市場價格為準，該報價僅供參考
顯示器 三星19寸液晶顯示器 臺 3000
三星22寸液晶顯示器 臺 3800
打印機 HP LaserJet 1020 A4 臺 2500
EPSON-LQ1600KIIIH A3 臺 4000
UPS電源 山特C1KS 臺 5000
山特C2KS 臺 6500
通訊線纜 五類線 米 4.6
屏蔽雙絞線RVVP 2×1.0 米 5.6
光纖（多模） 米 6.6
通訊機柜 1200×600×600 面 3000
2200×600×600 面 5000
光電轉換 HTB-1000 只 750 遠距離傳輸
終端盒 只 60
尾纖 面 50
耦合器 面 50
熔接點 個 50
通訊轉換 擴展卡ACRNET-PCI/4 塊 3000 擴展卡
串口服務器ACRNET-PORT(2口) 只 3000 串口服務器
串口服務器ACRNET-PORT(4口) 只 5500
通訊前置機ACRNET-UC02(2口) 只 4000 通訊前置機
通訊前置機ACRNET-UC04(4口) 只 6000
通訊前置機ACRNET-UC08(8口) 只 11500
通訊管理機ACRHMI 臺 30000 人機界面
組網(wǎng)設備 網(wǎng)絡交換機EDS-208 臺 3000 局域組網(wǎng)
網(wǎng)絡交換機EDS-408 臺 8500
監(jiān)控軟件 Acrel監(jiān)控組態(tài)軟件V8.0 系統(tǒng)組態(tài)軟件
圖形組態(tài)軟件
電能管理軟件
數(shù)據(jù)庫軟件 套 3萬 設備數(shù)量1～10
4萬 設備數(shù)量11～20
6萬 設備數(shù)量21～40
8萬 設備數(shù)量41～80
10萬元以上 設備數(shù)量80以上
雙機版 套 單機價格×1.5
數(shù)據(jù)轉發(fā) 每+1用戶 套 3000
Web發(fā)布 每+1用戶（總用戶數(shù)≤5） 套 5000
電力監(jiān)控儀表 AGF 臺 根據(jù)輸入路數(shù)
PZ72-DE 臺 1400
PZ72L-DE 臺 1600
PZ300-DE 臺 1400
ACR330ELH 臺 4860
注：光伏電力監(jiān)控儀表可按上述報價的70%優(yōu)惠供應。
7 結束語
太陽能是優(yōu)秀的綠色能源，是21 世紀能源發(fā)展的方向，使用太陽能時不會帶來污染，不會排放出任何對環(huán)境不良影響的物質，是一種清潔的能源，可以作為人類永久性的能源，取之不盡、用之不竭。利用Acrel-3000 V8.0光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)可以確保太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定運行。該系統(tǒng)在寧遠10MW光伏電站、國投敦煌10MW太陽能并網(wǎng)示范電站、西藏桑日10MW光伏電站、大唐青銅峽10MW光伏并網(wǎng)電站（一期）工程等項目中得到運用。
作者簡介：
1、 嚴佳，研究方向為電力監(jiān)控配電系統(tǒng)技術，
Tel:021-69158313 Fax:69158125 Email:yj2421@126.com
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