【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 功能的光端設(shè)備組成的一主一備雙纖環(huán)網(wǎng)。環(huán)路中任一光端機(jī)都可以作為主站，其他各點(diǎn)作為子站。假設(shè)某一光端機(jī)設(shè)備或某處光纖斷裂其相鄰的兩個(gè)光端機(jī)的主備通道自動(dòng)回環(huán)，不會(huì)丟失來自主站或子站的數(shù)據(jù)，保證了主站的各個(gè)子站之間通信的暢通，確保通信的高可靠性。. 光纖以太網(wǎng)隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的和光纖通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在出現(xiàn)了一種新型的光纖以太網(wǎng)通訊結(jié)構(gòu)。利用以太網(wǎng)的沖突檢測(cè)機(jī)制，通訊的時(shí)效性大大增強(qiáng)，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到了提高。目前已經(jīng)有 100M 和 10M 兩種。另外，它采用分層體系結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)清晰。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，這種光纖以太網(wǎng)也將在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中得到一些較為成熟的應(yīng)用。電力線載波通信原理是在發(fā)送端將信息調(diào)制為高頻信號(hào)，并通過耦合器耦合至輸電線路，利用輸電線路作為傳輸媒介傳送到接收端，接收端通過耦合器將載波從強(qiáng)電電流中分離出來,然后解調(diào)出信息并傳送到計(jì)算機(jī)或其他終端上,以實(shí)現(xiàn)信息傳輸。利用電力線載波通信的優(yōu)點(diǎn)是可以大量減少投資和線路的維護(hù)成本，但須提高載波通信的信息傳輸速率、降低誤碼率，實(shí)現(xiàn)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化等。電力載波通信方式主要采用線型網(wǎng)絡(luò)和星型網(wǎng)絡(luò)兩種。（1）線型網(wǎng)絡(luò)這種網(wǎng)絡(luò)實(shí)際是由各站點(diǎn)依次并接成。優(yōu)點(diǎn)是可以組成一點(diǎn)對(duì)點(diǎn)載波通信方式，這種方式主要應(yīng)用于一條母線多種采集信號(hào)的情況。（2）星型網(wǎng)絡(luò)這種網(wǎng)絡(luò)實(shí)際是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的組合，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、可靠性高，可以組成一點(diǎn)對(duì)!點(diǎn)載波通信網(wǎng)。分布式光伏發(fā)電的實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案載波通信的缺點(diǎn)是速率較慢，一般為2400～4800b/s。但是可適用于配電站數(shù)據(jù)量較少的情況下。載波通信不是一種性能最優(yōu)的通信方式，但卻是最適合配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)分支部分的一種通信方式。由于光伏發(fā)電點(diǎn)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。現(xiàn)有的通信手段如有線通信、無線擴(kuò)頻通信、載波通信等由于地理位置、可靠性以及計(jì)費(fèi)方式等的限制均不能很好滿足系統(tǒng)的要求。光纖通信是目前最好的通信手段，但由于其高昂的造價(jià)限制了其應(yīng)用，而且不適應(yīng)線路經(jīng)常改造變動(dòng)的需要。因此，通信問題成了目前制約光伏發(fā)電監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。隨著新一代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的產(chǎn)生和全面投入，無線移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用也越來越廣泛。目前用的比較多的是 GPRS/CDMA 技術(shù)，下面主要按 GPRS 方式說明.GPRS 通信具有高速數(shù)據(jù)傳輸和永遠(yuǎn)在線特點(diǎn)，配合按流量收費(fèi)的資費(fèi)方式，使 GPRS 通信在配電網(wǎng)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用具有無可比擬的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。Intemet 接入方式將各光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)點(diǎn)通過 GPRS—MODEM 數(shù)據(jù)接人單元，接人基站，連至GPRS 網(wǎng)絡(luò)，由 GGSN(GPRs 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn))網(wǎng)關(guān)匯集，經(jīng)過移動(dòng)公司內(nèi)部防火墻、路由器與 Inter 網(wǎng)互聯(lián)。而電力公司的配電網(wǎng)自動(dòng)化管理中心也通過公司本身的路由器與 Intemet 網(wǎng)互聯(lián)，使得匯集后的配電網(wǎng)自動(dòng)化數(shù)據(jù)，通過GRE 隧道，溝通配電網(wǎng)自動(dòng)化管理中心，實(shí)現(xiàn)信息的交互埋專線接入方式各光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)信息點(diǎn)通過 GSM 基站，接入 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，由 GGSN 網(wǎng)關(guān)匯集后，經(jīng)過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的防火墻、路由器，再通過電力公司與移動(dòng)公司的DDN 專線，接至電力公司配電網(wǎng)自動(dòng)化管理中心。 3J3 直接接入方式各光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)信息點(diǎn)通過 GSM 基站，連接進(jìn)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(dòng)公司間的 DDN 專線接至電力公司的配電網(wǎng)自動(dòng)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(jī)(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(cè)點(diǎn)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(cè)點(diǎn)均可實(shí)現(xiàn)與配電網(wǎng)自動(dòng)化管理中心的信息交換。分布式光伏發(fā)電的實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案為了以較經(jīng)濟(jì)的方式全面滿足配電網(wǎng)自動(dòng)化的要求，通常需要根據(jù)光伏發(fā)電各位置的具體情況，在不同層次上采用不同的通信方式，即混合通信方式?；旌贤ㄐ畔到y(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠?yàn)槊織l信道提供最合適的通信方式。由于光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展，站端設(shè)備數(shù)量非常多，會(huì)大大增加通信系統(tǒng)的建設(shè)復(fù)雜性，從目前成熟的通信方式看，沒有一種方式能夠單獨(dú)滿足既便宜又合理的要求。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(zhǎng)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?；旌贤ㄐ欧绞讲坏?jié)約投資而且性能先進(jìn)可靠。3. 通信技術(shù)規(guī)范對(duì)各種通信方式進(jìn)行綜合討論，結(jié)合配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的通道需求，按技術(shù)適度超前的原則確定配電網(wǎng)內(nèi)分布式光伏電源的通信方式，提出380V和10kV兩種并網(wǎng)方式的通信技術(shù)指標(biāo)類別與要求，編制配電網(wǎng)內(nèi)分布式光伏電源的通信技術(shù)指標(biāo)規(guī)范。大型和中型光伏電站必須具備與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的能力。并網(wǎng)雙方的通信系統(tǒng)應(yīng)以滿足電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)電力通信業(yè)務(wù)的要求為前提，滿足繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、調(diào)度自動(dòng)化及配電自動(dòng)化等業(yè)務(wù)對(duì)電力通信的要求。光伏電站與電網(wǎng)調(diào)度主站之間通信方式和信息傳輸一般采用四種傳輸方式：光纖、專線、載波和無線通信方式。通信規(guī)約可采用基于 IEC608705101 和 IEC608705104 通信協(xié)議。采集的信息包括：. 正常運(yùn)行信號(hào)在正常運(yùn)行情況下，光伏電站向電網(wǎng)調(diào)度主站提供的信號(hào)至少應(yīng)當(dāng)包括：1) 光伏電站并網(wǎng)狀態(tài)、輻照度；2) 光伏電站有功和無功輸出、發(fā)電量、功率因數(shù)；3) 并網(wǎng)點(diǎn)的電壓和頻率、注入電力系統(tǒng)的電流；4) 變壓器分接頭檔位、主斷路器開關(guān)狀態(tài)等。. 故障信息為了分析光伏電站事故和安全自動(dòng)裝置在事故過程中的動(dòng)作情況，使電網(wǎng)分布式光伏發(fā)電的實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案調(diào)度中心能全面、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地了解系統(tǒng)事故過程中繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作行為，在大型光伏電站中應(yīng)裝設(shè)專用故障錄波裝置。故障錄波裝置應(yīng)記錄故障前 10 秒到故障后 60 秒的情況。故障錄波裝置應(yīng)該包括必要數(shù)量的通道。光伏電站故障動(dòng)態(tài)過程記錄系統(tǒng)大擾動(dòng)如短路故障、系統(tǒng)振蕩、頻率崩潰、電壓崩潰等發(fā)生后的有關(guān)系統(tǒng)電參量的變化過程及繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置的動(dòng)作行為。光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)交流電壓、電流信號(hào)需要接入光伏電站的故障錄波裝置。保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置觸發(fā)輸出信號(hào)可接入故障錄波裝置的外部觸發(fā)節(jié)點(diǎn)。4. 系統(tǒng)組成（1）數(shù)據(jù)采集? 電壓傳感器電壓傳感器用于采集光伏陣列的輸出電壓、蓄電池電壓、逆變器輸入電壓、直流負(fù)載的輸入電壓。采用電磁調(diào)制型隔離原理，有效克服直流漂移。? 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。? 智能傳感器智能傳感器用于采集逆變器的輸出電壓、電流、有功功率（電度）、無功功率（電度）、功率因數(shù)。? 溫度傳感器和調(diào)理板溫度傳感器和調(diào)理板用于采集室外、光伏組件和蓄電池的溫度。? 輻照計(jì)輻照計(jì)用于測(cè)量水平面的太陽(yáng)總輻照度和光伏陣列表面的輻照度。由現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集就是利用智能模塊將現(xiàn)場(chǎng)需要上傳的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行傳輸。（2）計(jì)算機(jī)部分計(jì)算機(jī)部分是整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心，從傳感器采集得到的信息量將全部送至該部分進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示。軟件部分是實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)處理和顯示的,提供了強(qiáng)大的圖形界面，顯示畫面生動(dòng)，一目了然。（3）補(bǔ)償措施在采集室外溫度和光伏組件溫度時(shí)，由于傳感線過長(zhǎng)而帶來附加阻抗，雖分布式光伏發(fā)電的實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案然通過調(diào)理板補(bǔ)償了很大一部分，但仍有一些阻抗未能完全補(bǔ)償?shù)?，因此采用軟件補(bǔ)償?shù)姆椒▉磉M(jìn)一步調(diào)節(jié)5. 系統(tǒng)配置和硬件要求包括主機(jī)、操作員及各種工作站、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、打印設(shè)備、不停電電源（UPS） 、GPS 對(duì)時(shí)設(shè)備等。a) 主機(jī)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(chǔ)及發(fā)送的中心，管理和顯示有關(guān)的運(yùn)行信息，供運(yùn)行人員對(duì)廠站的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視和控制，間隔層設(shè)備工作方式的選擇，實(shí)現(xiàn)各種工況下的操作閉鎖邏輯等。2) 主機(jī)采用兩機(jī)配置原則，兩臺(tái)主機(jī)互為熱備用工作方式。當(dāng)一臺(tái)主機(jī)故障時(shí)，另一臺(tái)主機(jī)可執(zhí)行全部功能，實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)切換。在規(guī)模較小的廠站監(jiān)控系統(tǒng)中主機(jī)可兼做操作員站。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(dòng)化系統(tǒng)的主要人機(jī)界面，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求可配置操作員工作站、工程師工作站、保護(hù)工作站等。2) 操作員工作站用于圖形及報(bào)表顯示、事件記錄及報(bào)警狀態(tài)顯示和查詢，設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)的查詢，操作指導(dǎo)，操作控制命令的解釋和下達(dá)等。通過操作員站，運(yùn)行值班人員能夠?qū)崿F(xiàn)全站設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視和操作控制。3) 工程師工作站供管理人員進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)用，可完成數(shù)據(jù)庫(kù)定義、系統(tǒng)參數(shù)配置、報(bào)表制作、以及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和系統(tǒng)診斷等工作。4) 保護(hù)工作站在電網(wǎng)正常運(yùn)行或故障時(shí)，采集、處理保護(hù)相關(guān)信息，并充分利用這些信息，為繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和管理服務(wù)，為分析、處理電網(wǎng)故障提供技術(shù)支持。分布式光伏發(fā)電的實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案5) 主要技術(shù)性能：主頻： ≥內(nèi)存： ≥1GB硬盤： ≥73GB 網(wǎng)卡： (100/1000)Mbps 自適應(yīng)雙網(wǎng)卡顯示器：分辨率≥12801024c) 遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置1) 收集全站測(cè)控裝置、保護(hù)裝置等設(shè)備的數(shù)據(jù)，以各遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約，通過模擬通道、數(shù)字通道或網(wǎng)絡(luò)上傳至各級(jí)調(diào)度中心/集控站，并將調(diào)度中心/集控站下發(fā)的遙控、遙調(diào)命令向廠站間隔層設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)。2) 遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置滿足信息直采直送的要求，采用嵌入式系統(tǒng)，無硬盤、風(fēng)扇等轉(zhuǎn)動(dòng)部件。裝置應(yīng)配置液晶顯示面板，用戶可查詢顯示基本運(yùn)行情況和遠(yuǎn)動(dòng)信息。3) 遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置可采用雙機(jī)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。主備雙機(jī)運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置都能獨(dú)立執(zhí)行各項(xiàng)功能，當(dāng)一臺(tái)通信裝置故障時(shí)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)無縫自動(dòng)切換，由另一臺(tái)通信裝置執(zhí)行全部功能。4) 性能：——遠(yuǎn)動(dòng)裝置在故障、重啟及切換的過程中不會(huì)引起誤操作及數(shù)據(jù)重發(fā)、誤發(fā)、漏發(fā)?！h(yuǎn)動(dòng)裝置具備與調(diào)度中心和站內(nèi) GPS 系統(tǒng)對(duì)時(shí)的功能?！捎媚K化結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)和擴(kuò)展?！W(wǎng)絡(luò)通信接口支持 RJ45 的(10/100)Mbps 網(wǎng)絡(luò)接口。——串口速率為(300～64000)bps?！筛鶕?jù)工程需要定制遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約。d) GPS 對(duì)時(shí)系統(tǒng)為故障錄波裝置、微機(jī)保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備等提供統(tǒng)一時(shí)間基準(zhǔn)的系統(tǒng)。配置要求：1) 可采用單機(jī)或雙機(jī)配置。雙機(jī)配置時(shí)采用互為熱備用工作方式，雙機(jī)都能獨(dú)立執(zhí)行各項(xiàng)功能。當(dāng)一臺(tái)裝置故障時(shí)，提供報(bào)警輸出的空接點(diǎn)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)無縫自動(dòng)切換，由另一臺(tái)裝置完成標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間接受和監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)間同步功能。2) 提供各種擴(kuò)展接口輸出秒脈沖、分脈沖、IRIG－B 碼、串口對(duì)時(shí)報(bào)文以及網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)報(bào)文等對(duì)時(shí)信號(hào)，并具有內(nèi)部守時(shí)功能。3) 各小室可配置 GPS 對(duì)時(shí)接口擴(kuò)展裝置。4) 各小室之間的時(shí)間同步系統(tǒng)采用光纖通道交換信息。分布式光伏發(fā)電的實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案5) GPS 對(duì)時(shí)系統(tǒng)采用直流或交流供電。6) 具有液晶或 LED 顯示面板 , 可顯示年/月/日/時(shí)/分/秒和衛(wèi)星鎖定情況, 可通過面板按鈕進(jìn)行參數(shù)和程序設(shè)置。e) 規(guī)約轉(zhuǎn)化裝置1) 具備規(guī)約轉(zhuǎn)換功能，具有廠站常用的各種保護(hù)、智能設(shè)備規(guī)約庫(kù)。2) 通信接口支持：RS232 、RS422/48以太網(wǎng) RJ45。3) 智能接口設(shè)備通過 RS－23RS －422 或 RS－485 等串口方式實(shí)現(xiàn)與智能設(shè)備之間的信息交換，經(jīng)過規(guī)約轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理后,，通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口傳送至監(jiān)控系統(tǒng)。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。f) 打印輸出打印機(jī)用于打印事件、報(bào)警信號(hào)、報(bào)表等。g) 音響報(bào)警裝置用以音響報(bào)警，音量可調(diào)。h) 網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備采用工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)，冗余雙網(wǎng)配置，通信速率大于等于100Mbps，直流供電。. 基本要求? 采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)，易維護(hù)和更換方便；任何一個(gè)模塊發(fā)生故障，不影響其它模塊的正常運(yùn)行。? 在接點(diǎn)抖動(dòng)（單點(diǎn)防抖時(shí)間可設(shè)置）和存在外部干擾的情況下不誤發(fā)信號(hào)。? 具備斷路器合閘同期檢測(cè)功能和“捕捉”同期功能，PT 二次回路斷線時(shí)，不會(huì)造成非同期合閘。? 間隔層設(shè)備的聯(lián)鎖功能不依賴于站控層設(shè)備，當(dāng)站控層設(shè)備發(fā)生故障而停運(yùn)時(shí)，不會(huì)影響間隔層設(shè)備的正常聯(lián)鎖功能。 ? 能實(shí)時(shí)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。? 測(cè)控裝置之間能互相通信，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)信息共享。? 測(cè)控裝置可記錄 SOE 事件和各種操作信息，供用戶查詢。? 一次設(shè)備處于檢修狀態(tài)下，測(cè)控裝置的所有信息不上送監(jiān)控后臺(tái)及各級(jí)分布式光伏發(fā)電的實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息采集系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)方案調(diào)度主站。? 具有手動(dòng)/自動(dòng)遙信、遙測(cè)模擬測(cè)試功能。? 支持 GPS 信號(hào)對(duì)時(shí)。. 電源要求? 交流電源電壓：?jiǎn)蜗?220V，允許偏差15% ~ +10%。? 交流電源頻率：50Hz 或 60Hz，允許偏差? 5%。? 交流電源波形：正弦波，諧波含量小于 5%。? 直流電源電壓：110V、125V、220V、250V，允許偏差20% ~ +15%。? 直流電源電壓