【正文】 監(jiān)控量管理水平。光伏發(fā)電的實時監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)應(yīng)遵循安全可靠、技術(shù)先進適度超前、經(jīng)濟合理、符合國情的原則，滿足電力系統(tǒng)自動化總體規(guī)劃要求，且充分考慮光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展需求。當(dāng)不可再生資源面臨日趨加劇的枯竭態(tài)勢時，人類能源利用的目標(biāo)立刻轉(zhuǎn)移到了可再生資源，在眾多的可再生資源中，太陽能由于潔凈、環(huán)保，能量分布較為廣泛而引起了人們利用太陽能的較大興趣。對于電網(wǎng)而言，隨著分布式發(fā)電功率的越來越大，分布式發(fā)電對電網(wǎng)的影響也逐漸增大，對于分布式光伏發(fā)電的指標(biāo)要求不能僅僅局限于電壓、電流、功率因數(shù)、孤島、諧波、閃變、短路能力等傳統(tǒng)的規(guī)定，還必須將分布式光伏發(fā)電裝置納入整體電網(wǎng)的潮流中來考察和管理。電壓波動和閃變：光伏電站接入電網(wǎng)后，公共連接點處的電壓波動和閃變應(yīng)滿足GB/T 12326—2022《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》的規(guī)定。目前歐美國家對孤島的檢測研究較為廣泛和深入，一般要求必須同時具備主動式和被動式兩種防護措施，例如主動防孤島效應(yīng)保護方式主要有頻率偏離、有功功率變動、無功功率變動、電流脈沖注入引起阻抗變動等；被動防孤島效應(yīng)保護方式主要有電壓相位跳動、3次電壓諧波變動、頻率變化率等。對于有功功率調(diào)節(jié)的要求，其主要目的有兩點：一個根據(jù)實時的發(fā)電，負(fù)載需求來對光伏電站進行動態(tài)管理，以完成調(diào)峰等電網(wǎng)控制功能；二是在電網(wǎng)故障時保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。綜上所述，未來光伏電站接入電網(wǎng)的核心要求就是光伏電站接受電網(wǎng)調(diào)度、實時監(jiān)控以及參與電網(wǎng)管理，也就是“分散發(fā)電，獨立接入，綜合調(diào)度”，這樣才能提高電網(wǎng)運行的可靠性和電網(wǎng)調(diào)度的靈活性。光伏發(fā)電站的斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘、變壓器、電容器、交直流站用電及其輔助設(shè)備、保護信號和各種裝置狀態(tài)信號也都?xì)w入計算機監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視范圍。廠站內(nèi)所有的斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘、變壓器、電容器、交直流站用電及其輔助設(shè)備、保護信號和各種裝置狀態(tài)信號都?xì)w入計算機監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視范圍。凡涉及控制一次設(shè)備的位置信號應(yīng)按雙態(tài)采集。斷路器、電動刀閘、變壓器分接頭的控制操作方式具有手動控制和自動控制兩種方式，操作遵守唯一性原則。普通級性能監(jiān)測是測量系統(tǒng)的輸出特性的，其主要的測量參數(shù)是系統(tǒng)的輸入輸出，而不是系統(tǒng)的內(nèi)部工作狀況。系統(tǒng)級監(jiān)測包括系統(tǒng)內(nèi)部的直流系統(tǒng)的電壓、電流的監(jiān)測和交流系統(tǒng)的電壓、電流的監(jiān)測；并且可總體上了解系統(tǒng)內(nèi)部的能量流動?？墒窃诟哳l下采集數(shù)據(jù)!由于數(shù)據(jù)聚合得很快，因此無法對系統(tǒng)總體運行參數(shù)進行非經(jīng)常性分析。溫度室外溫度T，℃；光伏組件溫度T， ℃；蓄電池溫度T，℃二、電流參數(shù)直流參數(shù)光伏陣列的輸出電壓U，V；電流I，A；蓄電池電壓U，V；電流I，A；逆變器輸入電壓U，V；電流I，A；直流負(fù)載的輸入電壓U，V；電流I，A。2. 通信方式分布式光伏發(fā)電一般通過配電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)，配電自動化系統(tǒng)需要對光伏發(fā)電進行監(jiān)控和管理，以保證電網(wǎng)的安全可靠運行。光纖通信具有高速、可靠、抗干擾等特點，是城市中心、市區(qū)配電網(wǎng)自動化首選的一種通信方式。專線通信方式架設(shè)成本比較高，通信質(zhì)量較好，維護成本也很高。分布式光伏實時監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)可以根據(jù)通信距離的長短，光端設(shè)備與自動化開關(guān)（或其他自動化設(shè)備如重合器、環(huán)網(wǎng)柜）設(shè)備間的距離遠近，傳輸損耗的允許范圍，可以選擇單模光纖，也可以使用多模光纖。其中雙光纖自愈環(huán)網(wǎng)優(yōu)點突出，是系統(tǒng)可靠性最高的組往方式，成為最佳選擇方案。環(huán)路中任一光端機都可以作為主站，其他各點作為子站。目前已經(jīng)有 100M 和 10M 兩種。利用電力線載波通信的優(yōu)點是可以大量減少投資和線路的維護成本，但須提高載波通信的信息傳輸速率、降低誤碼率，實現(xiàn)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化等。（2）星型網(wǎng)絡(luò)這種網(wǎng)絡(luò)實際是點對點結(jié)構(gòu)的組合，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、可靠性高，可以組成一點對!點載波通信網(wǎng)。由于光伏發(fā)電點多、面廣，線路接線復(fù)雜且變化頻繁，給通信系統(tǒng)建設(shè)帶來很大困難。隨著新一代移動通信業(yè)務(wù)的產(chǎn)生和全面投入，無線移動數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用也越來越廣泛。 3J3 直接接入方式各光伏發(fā)電監(jiān)測信息點通過 GSM 基站，連接進入 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，由 GGSN網(wǎng)關(guān)匯集，通過路由器及電力公司與移動公司間的 DDN 專線接至電力公司的配電網(wǎng)自動化管理中心4 通過數(shù)據(jù)單元接入方式配電管理中心前置機(含協(xié)議轉(zhuǎn)換器)通過 GPRS—MODEM 和 GPRS 網(wǎng)相連，而各配電監(jiān)測點均通過 GPRS—MODEM 數(shù)據(jù)接入單元接至 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，這樣，通過各自的 GPRS—MODEM 數(shù)據(jù)接入單元及 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，各光伏發(fā)電監(jiān)測點均可實現(xiàn)與配電網(wǎng)自動化管理中心的信息交換。一般采用混合通信方式，信息量大的通路采用光纖通信，不方便施工或距離太長的情況下可以采用無線方式，其它情況還可以采用載波通信方式。并網(wǎng)雙方的通信系統(tǒng)應(yīng)以滿足電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行對電力通信業(yè)務(wù)的要求為前提，滿足繼電保護、安全自動裝置、調(diào)度自動化及配電自動化等業(yè)務(wù)對電力通信的要求。. 故障信息為了分析光伏電站事故和安全自動裝置在事故過程中的動作情況，使電網(wǎng)分布式光伏發(fā)電的實時監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計方案調(diào)度中心能全面、準(zhǔn)確、實時地了解系統(tǒng)事故過程中繼電保護裝置的動作行為，在大型光伏電站中應(yīng)裝設(shè)專用故障錄波裝置。光伏電站并網(wǎng)點交流電壓、電流信號需要接入光伏電站的故障錄波裝置。? 電流傳感器電流傳感器用于采集光伏陣列的輸出電流、蓄電池電流、逆變器輸入電流、直流負(fù)載的輸入電流。由現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集就是利用智能模塊將現(xiàn)場需要上傳的信息進行轉(zhuǎn)換，然后進行傳輸。a) 主機1) 具有主處理器及服務(wù)器的功能，是數(shù)據(jù)收集、處理、存儲及發(fā)送的中心，管理和顯示有關(guān)的運行信息，供運行人員對廠站的運行情況進行監(jiān)視和控制，間隔層設(shè)備工作方式的選擇，實現(xiàn)各種工況下的操作閉鎖邏輯等。3) 主要技術(shù)性能：主頻： ≥內(nèi)存： ≥1GB硬盤： ≥140GB 網(wǎng)卡： (100/1000)Mbps 自適應(yīng)雙網(wǎng)卡顯示器：分辨率≥12801024b) 各種工作站1) 工作站是自動化系統(tǒng)的主要人機界面，根據(jù)現(xiàn)場需求可配置操作員工作站、工程師工作站、保護工作站等。4) 保護工作站在電網(wǎng)正常運行或故障時，采集、處理保護相關(guān)信息，并充分利用這些信息，為繼電保護設(shè)備的運行和管理服務(wù)，為分析、處理電網(wǎng)故障提供技術(shù)支持。3) 遠動通信裝置可采用雙機配置，并支持多種工作方式，如主備方式、雙主方式等，可根據(jù)用戶需求配置?！捎媚K化結(jié)構(gòu)，便于維護和擴展。d) GPS 對時系統(tǒng)為故障錄波裝置、微機保護裝置、測控裝置、計算機設(shè)備等提供統(tǒng)一時間基準(zhǔn)的系統(tǒng)。2) 提供各種擴展接口輸出秒脈沖、分脈沖、IRIG－B 碼、串口對時報文以及網(wǎng)絡(luò)對時報文等對時信號，并具有內(nèi)部守時功能。6) 具有液晶或 LED 顯示面板 , 可顯示年/月/日/時/分/秒和衛(wèi)星鎖定情況, 可通過面板按鈕進行參數(shù)和程序設(shè)置。4) 智能接口設(shè)備按小室布置，容量及接口需滿足本期所有設(shè)備的接入，并留有一定的裕度。. 基本要求? 采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)，易維護和更換方便；任何一個模塊發(fā)生故障，不影響其它模塊的正常運行。 ? 能實時反映本間隔一次設(shè)備的分、合狀態(tài)，在裝置的液晶界面上可顯示本間隔的接線圖。? 具有手動/自動遙信、遙測模擬測試功能。? 交流電源波形：正弦波，諧波含量小于 5%。? 額定交流輸入：電流，電壓，頻率? 允許基本誤差極限— I、 U 不大于 %；— P、Q、CosΦ 不大于 %；— 工頻頻率不大于 。. 直流模擬量非電氣量信號采用直流采樣。? 閉合對應(yīng)二進制碼“1” ，斷開對應(yīng)二進制碼“0” 。? 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)的通信介質(zhì)、通信接口、網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器等。插件、插箱有明顯的接地標(biāo)志。? 所有電流端子的額定值為 1000V、10A，壓接型端子。直流電源的正負(fù)極和交流電源的輸入端子布置在不相鄰的端子上。? 測控裝置的工作電源與遙信電源分開。? 系統(tǒng)的重要單元或單元的重要部件為冗余配置，保證整個系統(tǒng)功能的可靠性不受單個故障的影響。? 系統(tǒng)采用開放式體系結(jié)構(gòu)，提供開放式環(huán)境，能支持多種硬件平臺。. 可維護性要求? 系統(tǒng)具備圖模庫一體化技術(shù)，方便系統(tǒng)維護人員畫圖、建模、建庫，保證三者數(shù)據(jù)的同步性和一致性。? 系統(tǒng)具有高度的安全保障特性，能保證數(shù)據(jù)的安全、信息的安全和具備一定的保密措施，執(zhí)行重要功能的設(shè)備可冗余備份雙機運行。? 符合開放性標(biāo)準(zhǔn)，支持多用戶、多任務(wù)和多進程。? 采用 UNIX 和 Windows 的主流成熟版本。? 全面的跨平臺解決方案，使系統(tǒng)具有更高的可移植性。? 靈活性：可提供多種訪問數(shù)據(jù)庫的方式。. 應(yīng)用層? 應(yīng)用層主要完成對廠站的各種監(jiān)控應(yīng)用，如：實時監(jiān)視、異常報警、控制操作、統(tǒng)計計算、報表打印、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?、電壓無功自動調(diào)節(jié)等。. 光伏發(fā)電監(jiān)控中心系統(tǒng)平臺功能. 通用平臺功能通用平臺系統(tǒng)要求以 Client/Server 機制為核心，具有良好的開放性、易擴展性、分布性，能滿足系統(tǒng)各種應(yīng)用,尤其支持超大規(guī)模、海量實時數(shù)據(jù)處理，適合大規(guī)模光伏發(fā)電實時監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)的要求。它有兩層含義。服務(wù)器字典可以存放在配置文件中，或數(shù)據(jù)庫表中?？蛻魴C本地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器程序是所有本地客戶應(yīng)用的 Server 端，相對于整個系統(tǒng)它又是系統(tǒng) Server 的Client 端。從設(shè)計上，著力克服以上缺點，不分布式光伏發(fā)電的實時監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計方案僅在應(yīng)用上分布，還采取分組、分層的設(shè)計模式，真正實現(xiàn)全系統(tǒng)的服務(wù)、應(yīng)用的分布式處理。系統(tǒng)預(yù)先把數(shù)據(jù)流分為兩種，一種是控制流，一種是數(shù)據(jù)流。在主站系統(tǒng)中運行的實時節(jié)點，按以下方式進行工作：? 服務(wù)器端與客戶端之間建立實時通信的數(shù)據(jù)鏈路；? 通信鏈路維護由客戶端、服務(wù)器端雙方共同完成；? 按標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，實現(xiàn)服務(wù)器與各客戶端節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信；? 系統(tǒng)提供帶有安全性措施的成組廣播通信機制和使用 TCP/IP 進行通信分布式光伏發(fā)電的實時監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計方案的點對點通信機制；? 客戶端將服務(wù)請求的變化，通知服務(wù)器；? 數(shù)據(jù)刷新周期由客戶端定義；? 服務(wù)器端根據(jù)客戶請求周期性的刷新數(shù)據(jù)；? 有告警信息發(fā)送時，服務(wù)器端根據(jù)客戶端的注冊需要主動發(fā)送；? 每個鏈路可以對多個數(shù)據(jù)請求流進行服務(wù)。? 系統(tǒng)將所有的訪問請求按照數(shù)據(jù)庫能夠提供的服務(wù)歸納為統(tǒng)一形式的邏輯客戶。數(shù)據(jù)庫的一致性維護在正常運行情況下，對數(shù)據(jù)庫的修改，無論來自應(yīng)用程序的訪問，還是來自任何工作站商用人機交互訪問界面修改數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)均自動維護主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的一致性。這兩種方式在系統(tǒng)中均得到采用，在主服務(wù)器啟動的時候從數(shù)據(jù)庫加載，備服務(wù)器啟動時從主服務(wù)器實時庫中進行復(fù)制，這樣不僅減少的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，也使得主備服務(wù)器的數(shù)據(jù)一致。在滿足實時監(jiān)控系統(tǒng)安全性的同時，對外網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)進行隔離。系統(tǒng)能對所有進程進行分級分類管理，用戶可以定義、增改、啟／停、轉(zhuǎn)移實時任務(wù)作業(yè)，如 AVC、網(wǎng)絡(luò)分析等，并清晰地提供顯示和修改各實時任務(wù)作業(yè)邏輯關(guān)系的畫面。分布式光伏發(fā)電的實時監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計方案在正常情況下，用戶可以手動切換各節(jié)點及應(yīng)用的備用狀態(tài)(主 輔，熱冷)。在此過程中，系統(tǒng)會發(fā)出相應(yīng)的事件通知用戶進行必要的處理。? 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及通信管理光伏發(fā)電實時監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)提供計算機網(wǎng)絡(luò)及通信管理功能。每臺機器配置兩塊網(wǎng)卡(對于前置服務(wù)器和監(jiān)控服務(wù)器配置四塊網(wǎng)卡分為兩組進行雙網(wǎng)段分流)，各自連接到一臺網(wǎng)絡(luò)交換機上。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對于網(wǎng)絡(luò)通信的容錯及負(fù)載平衡對上層應(yīng)用是完全透明的，上層通信應(yīng)用可以簡單地將網(wǎng)絡(luò)當(dāng)作單網(wǎng)處理，簡化上層應(yīng)用的復(fù)雜性，提高系統(tǒng)的可靠性。分布式光伏發(fā)電的實時監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計方案具有必要的網(wǎng)絡(luò)通訊測試程序。并在磁盤空間過低、CPU 利用率過高或服務(wù)程序發(fā)生內(nèi)存泄漏等情況下主動警告系統(tǒng)管理員，有助于避免服務(wù)器故障停機。? 實時運行環(huán)境的監(jiān)視：監(jiān)視分布式實時運行環(huán)境中各節(jié)點連接通道的狀態(tài)，確定運行環(huán)境中各進程的運行狀態(tài)。啟動診斷并檢測和報告這樣一些錯誤：配置錯誤、磁盤損壞、內(nèi)存訪問失敗、網(wǎng)絡(luò)訪問失敗，及外圍設(shè)備訪問出錯。當(dāng)系統(tǒng)完全投入運行時，將對檢測出處于離線狀態(tài)的設(shè)備進行離線設(shè)備診斷，應(yīng)能對冗余結(jié)構(gòu)中的備用單元維持進行離線診斷。? 在線診斷應(yīng)不影響系統(tǒng)正常運行。只有當(dāng)GPS 通信完全正常且收到的時鐘符合校驗規(guī)則時才對全系統(tǒng)進行校時，保證全網(wǎng)時鐘的一致性。分布式系統(tǒng)中每臺工作站和服務(wù)器的時間應(yīng)一致。當(dāng)這種情況發(fā)生、或是時間與 GPS 不同步及被人工調(diào)整，所有設(shè)定將在這個間隔內(nèi)運行的程序都應(yīng)被執(zhí)行。系統(tǒng)管理對產(chǎn)生的告警信息能通過通用的事項處理機制進行記錄和分發(fā)。系統(tǒng)管理類的告警信息也能通過通用的事項處理機制進行記錄和分發(fā)，只在配置為需要顯示的節(jié)點上發(fā)布該報警信息，并可按照查詢條件檢索歸檔的記錄。系統(tǒng)還自定義公式進行各種計算處理。公用計算服務(wù)功能對各個應(yīng)用都是通用的。支持下列類型的自動計算：周期啟動、數(shù)據(jù)變化啟動、定時啟動和人工啟動四種。根據(jù)電網(wǎng)對象的包容層次關(guān)系，不需用戶定制計算公式，自動生成計算量。? 三角運算和反三角運算。? 條件判斷運算：if、else 等。分布式光伏發(fā)電的實時監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計方案? 比較運算：、=、= 、= 、 。? 系統(tǒng)在進行其它計算和統(tǒng)計時，能自動考慮旁路代結(jié)果。? 電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)須有嚴(yán)格完善的合理校驗功能，嚴(yán)禁非法參數(shù)入庫。? 用戶可根據(jù)需要生成新的