光伏電站自動(dòng)化配置方案

一、概述

分布式光伏電站電力二次、通信與監控系統是將電站的二次設備（包括測量?jì)x表、信號系統、繼電保護、自動(dòng)裝置和遠動(dòng)裝置、視頻監控）經(jīng)過(guò)功能的組合和優(yōu)化設計，利用先進(jìn)的計算機技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實(shí)現對全電站的主要設備和輸、配電線(xiàn)路的自動(dòng)監測、測量、自動(dòng)控制和微機保護，以及與調度通信等綜合性的自動(dòng)化功能。

舜通智能公司是最早提供光伏電站監控整體解決方案供應商，不僅實(shí)現光伏電站正常運行的監視和操作，保證光伏電站的正常運行和安全；當發(fā)生事故時(shí)由繼電保護和協(xié)調控制器等完成瞬態(tài)電氣量的采集、監視和控制，迅速切斷故障，完成事故后的恢復操作；監視高壓電氣設備本身的運行；將光伏電站所采集的信息傳送給調度中心，同時(shí)送給運維集控中心，以便為電氣設備監視和制定檢修計劃提供原始數據。

二、系統拓撲圖

系統拓撲圖如下圖所示：

三、光伏電站電力二次、通信與監控系統配置及組成

 3.1 后臺監控系統功能配置  

數據采集和監控：工作站通過(guò)與光伏電站的各種設備連接，實(shí)時(shí)采集各種運行數據，電流、電壓、功率、溫度等。這些數據可以幫助工作人員了解電站的運行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現潛在的問(wèn)題。

故障診斷和處理：工作站具備故障診斷功能，可以分析電站設備的故障原因，并提供相應的處理建議。有助于工作人員快速定位并解決問(wèn)題，確保電站的穩定運行。

遠程控制和調度：工作站可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )與遠程控制中心連接，實(shí)現遠程控制和調度。工作人員可以在遠程控制中心對電站進(jìn)行操作，如啟停設備、調整參數等，提高工作效率和安全性。

光伏監控運維中心配置如下：

 3.2 光伏逆變器和并網(wǎng)柜監控方案

在各光伏組件安裝屋頂，安裝通訊網(wǎng)關(guān)，通過(guò)485通訊線(xiàn)纜連接到各個(gè)光伏逆變器上，對光伏逆變器數據進(jìn)行采集、通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)或光纖的形式傳輸到消防控制室主控上。

在電站配電室或者箱變中安裝通訊網(wǎng)關(guān)，通過(guò)485通訊線(xiàn)纜連接采集配電室或者箱變中的并網(wǎng)柜計量表、微機防孤島保護裝置，采集計量表中的數據電量及運行狀況，通過(guò)微機防孤島保護裝置對并網(wǎng)柜進(jìn)行遠程分合閘操作，通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)或光纖的形式傳輸到消防控制室主控上進(jìn)行遠程監控和操作值守。

1）計量表：相電壓、線(xiàn)電壓、相電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因素、正相有功電能、反向有功電能。

2）微機防孤島保護裝置：遙信、遙測、遙控。

3.3 遠動(dòng)數據通訊屏

遠動(dòng)通訊屏集：電力數據采集、開(kāi)關(guān)信號采集、遠程參數修改、調度中心控制的遠動(dòng)控制屏。主要用于光伏電站、變電站、配電房。能與間隔周層各種智能設備進(jìn)行數據交換、定點(diǎn)對時(shí)，也可以向后臺系統、調度中心發(fā)送各種遙測、遙信信號，可以接收后臺系統或者調度中心的各種遙調、遙控信號，實(shí)現對光伏電站、變電站、配電房的自動(dòng)化控制。光伏遠動(dòng)屏主要包含：遠動(dòng)裝置、通信管理機、GPS衛星時(shí)鐘、網(wǎng)絡(luò )交換機、模擬防雷器，信號防雷器等。

適用范圍：遠動(dòng)通訊屏主要用于光伏電站、變配電、發(fā)電廠(chǎng)及各種電力自動(dòng)化二次設備通訊規約的轉換與數據的傳輸。

系統組成: 遠動(dòng)裝置、通信管理機、規約轉換裝置、通道切換裝置、網(wǎng)絡(luò )交換機、光電轉換器及相關(guān)的輔材柜體 (2200*800*600) 組成。

主要功能: 規約的轉換、實(shí)現modbus、103、104、TCP等通訊規約的相互轉換并上送。

主要作用:將站內的微機保護、電力儀表等硬件設備的數據采集過(guò)來(lái)，轉換成監控系統和調度所需要的規約數據，并將必要的數據上送到集控站或者調度系統。

 3.4 光伏并網(wǎng)綜合保護測控柜

光伏并網(wǎng)綜合保護測控屏主要用于10KV/35KV光伏并網(wǎng)出線(xiàn)柜的保護與測控。該保護屏主要是由防孤島保護裝置、故障解列裝置/頻率電壓緊急控制裝置、電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置組成，光伏綜合保護屏集成了保護、測控、電能質(zhì)量監測功能，為光伏運行監控主站與分布式光伏發(fā)電設備之間的建立了通信橋梁，起到“承上啟下"的作用，可以遙信、遙測、電度、電能質(zhì)量等信息，并接受主站的遙控分合閘、遙調等命令。

適用范圍: 光伏綜合保護測控屏主要用于分布式光伏發(fā)電10KV/35KV光伏發(fā)電并網(wǎng)系統中。

屏柜組成:故障解列裝置1臺，故障解列裝置1臺、頻率電壓緊急控制裝置1臺;電能質(zhì)量在線(xiàn)監測裝置;2200*800*600的柜體1面、相關(guān)的輔助若干。

主要作用:出現光伏孤島效應、頻率電壓異常等故障時(shí)，能迅速切除并網(wǎng)開(kāi)關(guān)、使本站和電網(wǎng)側脫離，防止事故的擴大化。同時(shí)監測并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量的狀態(tài)，防止電能質(zhì)量不穩給電網(wǎng)和光伏造成沖擊。

 3.5 公用測控裝置

公用測控裝置主要監視站內一次二次設備信號，比如開(kāi)關(guān)刀閘位置，斷路器各類(lèi)報警信號，保護裝置發(fā)送的保護動(dòng)作以及告警信號，線(xiàn)路及母線(xiàn)等間隔的電壓電流。還有就是對開(kāi)關(guān)刀閘進(jìn)行遠方遙控合分功能。同時(shí)可以采集電壓電流信號，將采集的數據信號上傳到后臺監控系統中，監測光伏電站的運行狀況，實(shí)現遠程控制功能，數據處理與分析，無(wú)人值守功能，故障預警與處理，自檢與自修復功能以及完善的防雷擊和接地設計以及抗干擾措施等功能。

3.6 電能質(zhì)量監測裝置

 3.7 并網(wǎng)柜

采用先進(jìn)技術(shù)：可選配電能質(zhì)量治理設備（APF、SVG），可針對現場(chǎng)電力問(wèn)題（諧波、功率因數等）針對性治理；

自動(dòng)化程度高：可以在不需要人干預的前提下，根據電壓情況自動(dòng)長(cháng)時(shí)間穩定運行，配置有自動(dòng)分合閘斷路器；

靈活：交流（逆變器）輸入路數可根據實(shí)際情況設計成多路；

安全：具備檢失壓跳閘，檢有壓合閘、防雷器保護、孤島保護等多種保護功能，電能計量表配置鉛封裝置；

可靠：主電路采用全銅設計，大幅減少潛在故障點(diǎn)，與電網(wǎng)可視斷點(diǎn)設計（大電流刀閘）；

智能：可采集電壓、電流、頻率、有功功率、無(wú)功功率，并使用ModBus-RTU通訊協(xié)議，通過(guò)RS485通訊接口實(shí)現本地/遠程數據監控。

配置原則：

小型分布式光伏方案（380V/400KW）