呂元

摘 要：微電網(wǎng)作為分布式發(fā)電技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的重要方向，其監(jiān)控技術(shù)與控制策略是目前國內(nèi)外研究的熱點方向之一。文章構(gòu)建了應(yīng)用于微電網(wǎng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)，并分析了系統(tǒng)各單元的功能和技術(shù)特點。

關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)；智能監(jiān)控；分布式發(fā)電

緒論

近些年來，為促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展，以太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電為主的綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，分布式發(fā)電系統(tǒng)日益興起。分布式發(fā)電系統(tǒng)有一定的特殊性，其本身具有不同于常規(guī)電源的隨機性和間歇性的特點，故其并網(wǎng)運行對電網(wǎng)的電能質(zhì)量和安全穩(wěn)定性必將構(gòu)成一定威脅。分布式發(fā)電的原動力可控性不強，是否處于發(fā)電狀態(tài)及其發(fā)電出力受限于天氣狀況，日出日落、天氣陰晴、風(fēng)大風(fēng)小等因素都會直接導(dǎo)致分布式發(fā)電的出力產(chǎn)生波動性和間歇性。從電網(wǎng)的角度，并網(wǎng)運行的分布式發(fā)電系統(tǒng)相當(dāng)于一個具有隨機性的擾動源，隨時可能對電網(wǎng)運行的可靠性造成影響。而微電網(wǎng)的提出與應(yīng)用，為分布式發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用開辟了新途徑。微電網(wǎng)可接納更多的分布式電源，并根據(jù)實際情況互補配置各可再生能源。作為微電網(wǎng)的核心技術(shù)方向之一，微電網(wǎng)的監(jiān)控技術(shù)與控制策略，日益成為各國學(xué)者研究的熱點。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

監(jiān)控系統(tǒng)首先需要本地采集逆變器的關(guān)鍵參數(shù)，如發(fā)電量、發(fā)電時間等，并通過無線通信的方式發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)器上，用戶可以通過PC，手機，平板電腦等終端設(shè)備，通過瀏覽器等工具實時查看電站的發(fā)電量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。終端應(yīng)該提供給用戶界面友好，直觀，圖形化的數(shù)據(jù)展示，能夠提供歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)。同時，作為數(shù)字化遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集點，構(gòu)建機構(gòu)總部監(jiān)測管理平臺，將多個分布式發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)一集中監(jiān)測管理。同時，后續(xù)建設(shè)的分布式發(fā)電系統(tǒng)可加入到該監(jiān)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控、集中管理的目標(biāo)。系統(tǒng)的核心組成和功能包括：

1.1 GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器及硬件系統(tǒng)

需定制GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器及接收器、服務(wù)器，數(shù)據(jù)采集器是基于GPRS數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的終端產(chǎn)品，可以實現(xiàn)對遠(yuǎn)程逆變器，氣象站，電表，匯流箱，防逆流等設(shè)備實時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。

1.2 分布式電站遠(yuǎn)程監(jiān)控中心系統(tǒng)

配備遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器的分布式電站遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，可實時遠(yuǎn)程監(jiān)控各分布式電站所有設(shè)備：氣象站、匯流箱、逆變器、直流柜、智能開關(guān)、交流柜、電表、防逆流、變壓器、升壓屏、高壓柜、安保系統(tǒng)等。實現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備的統(tǒng)一集中監(jiān)控。并自動保存到在線監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)庫。

1.3 在線監(jiān)控平臺

在線監(jiān)控平臺，可通過Web，手機提供實時數(shù)據(jù)顯示，客戶端通過瀏覽器訪問，實時顯示電站各設(shè)備信息，包括Logo狀態(tài)圖、面板狀態(tài)圖、設(shè)備運行狀態(tài)、輸出功率波形、當(dāng)天發(fā)電量波形、逆變器采集詳細(xì)數(shù)據(jù)、電表采集詳細(xì)數(shù)據(jù)、溫度采集詳細(xì)數(shù)據(jù)、PV面板溫度采集詳細(xì)數(shù)據(jù)、光照采集詳細(xì)數(shù)據(jù)、報警信息（短信、Email報警）、現(xiàn)場歷史圖像瀏覽、實時視頻瀏覽等。提供各種圖表，曲線等分析和詳細(xì)報告系統(tǒng)。

1.4 分布式電站監(jiān)控客戶端

分布式電站監(jiān)控客戶端從數(shù)據(jù)中心的光伏電站遠(yuǎn)程監(jiān)控中心系統(tǒng)實時接收監(jiān)控數(shù)據(jù)?？稍跁h室，展示大廳，展覽會上展示光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)實時狀態(tài)。

2 系統(tǒng)功能特點

該監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能極其技術(shù)特點如下：

2.1 7*24小時的分布式能源遠(yuǎn)程實時查看及集中管理

系統(tǒng)采用分布式控制，模塊化設(shè)計，方便實現(xiàn)擴容以及與其他相關(guān)系統(tǒng)通信，遵從開放系統(tǒng)原則；實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)和圖表的查看對比，以及設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，使業(yè)主能夠不受時間空間限制，通過互聯(lián)網(wǎng)7*24小時直接查看電站的運行情況。

2.2 分布式電站故障監(jiān)控和報警

具備詳細(xì)的事故預(yù)警功能，可大大減少意外。全面的故障過程記錄，可幫助快速查找故障原因；全面的監(jiān)視信息可傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并進行信息處理；通過電站實時數(shù)據(jù)不間斷的采集和對海量數(shù)據(jù)的分析和處理，同時結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用不同的互聯(lián)網(wǎng)終端，實現(xiàn)分布式電站故障的監(jiān)控和報警。

2.3 滿足項目各類數(shù)據(jù)上傳需求

通過分布式電站現(xiàn)場配置的計算機和通訊系統(tǒng)，如依照項目需求可以實時向南京金太陽數(shù)據(jù)中心和北京鑒衡CGC數(shù)據(jù)中心上傳數(shù)據(jù)，多數(shù)據(jù)庫以多種規(guī)約上傳電站數(shù)據(jù)信息，并通過不同的數(shù)據(jù)加密手段保證數(shù)據(jù)信息安全。

2.4 提供與智能電網(wǎng)地調(diào)接口

可配合國家電網(wǎng)的要求，上述分布式電站綜合管理系統(tǒng)將提供與國家智能電網(wǎng)的接口，便于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)調(diào)度和將來系統(tǒng)升級。

2.5 奠定實現(xiàn)分布式電站數(shù)字化運維的基礎(chǔ)

高精度的硬件產(chǎn)品以及領(lǐng)先的軟件平臺支持業(yè)主不同地域，不同規(guī)模的多個電站實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)字化集中管理。為業(yè)主電站實現(xiàn)精準(zhǔn)運維奠定基礎(chǔ)?？刹灏问阶芳与娬具\維管理系統(tǒng)和資產(chǎn)管理系統(tǒng)，構(gòu)建電站的三級運維管理體系，實現(xiàn)運維成本的最低化和運維效率的最大化。

3 結(jié)束語

文章從微電網(wǎng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)出發(fā)，分析了系統(tǒng)的主要組成單元，及各單元技術(shù)的功能。該新型微電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與構(gòu)建，為微電網(wǎng)的運行控制管理提供了有力支撐，必將在未來微電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

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