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光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與選型方案
1 概述
當(dāng)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(yán)峻。而太陽能作為潛力的可再生能源，因其儲(chǔ)量的無限性、存在的普遍性、利用的清潔性以及實(shí)用的經(jīng)濟(jì)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，在范圍得到了重視，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(jí)半導(dǎo)體電子器件吸收太陽光輻射能，并使之轉(zhuǎn)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，zui后產(chǎn)生的高壓交流直接并入電網(wǎng)。針對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)電力參數(shù)檢測的需要，江蘇安科瑞公司推出了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(zhì)量分析儀，分別應(yīng)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(shí)現(xiàn)后臺(tái)集中監(jiān)控。
Acrel-3000 V8.0光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)是江蘇安科瑞電器制造有限公司針對(duì)太陽能發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)的軟件平臺(tái)，可對(duì)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(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)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(yùn)行情況，其友好的用戶界面、強(qiáng)大的分析功能、完善的故障報(bào)警確保了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的*可靠和穩(wěn)定運(yùn)行。
2 光伏電站電力監(jiān)控表計(jì)
AGF系列光伏匯流采集裝置是專門應(yīng)用于智能光伏匯流箱，用于監(jiān)測光電池陣列中電池板運(yùn)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(diǎn)輸出，帶有風(fēng)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(shè)備狀態(tài)上傳。
PZ系列直流檢測儀表是針對(duì)直流屏、太陽能供電、電信基站等應(yīng)用場合而設(shè)計(jì)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(shè)備、計(jì)算機(jī)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(bào)警輸出、開關(guān)量輸入/輸出。根據(jù)不同要求，通過儀表面板按鍵，對(duì)變比、報(bào)警、通訊、開關(guān)量輸出進(jìn)行設(shè)置與控制。
3 光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng)表計(jì)的選型方案
| 應(yīng)用場合 | | 型號(hào) | 主要功能 |
| 匯流采集 | AGF | 4-16路DC0-20A輸入，3路開關(guān)量輸入，4種類型模擬量信號(hào)輸入，2路繼電器輸出，防雷光電隔離，RS485/Modbus-Rtu協(xié)議，精度0.5級(jí) | |
| 直流屏 | PZ72-DE | 直流電壓、電流、功率、電能（正向與反向）測量；RS485/Modbus協(xié)議、LED顯示 | |
| PZ72L-DE | 直流電壓、電流、功率、電能（正向與反向）測量；RS485/Modbus協(xié)議、LCD顯示 | ||
| PZ300-DE | 直流電壓、電流、功率、電能（正向與反向）測量；RS485/Modbus協(xié)議、LCD顯示、導(dǎo)軌式安裝 | ||
| 配電柜 | ACR330ELH | 三相I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ；四象限電能計(jì)量；THDu,THDi、HRUn/HRIn（2-31次各次諧波分量）；CF（電壓波峰系數(shù)）、THFF（波形因子）、KF（電流K系數(shù)）、εu（電壓不平衡度）、εi（電流不平衡度）計(jì)算；電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）測量；RS485/Modbus、大屏幕點(diǎn)陣式LCD圖形顯示、全中文菜單 |
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
4.2 軟件功能
u 實(shí)時(shí)監(jiān)測太陽能電池板的電壓、電流及其運(yùn)行狀況
u 防雷器狀態(tài)、斷路器狀態(tài)采集與顯示
u 實(shí)時(shí)監(jiān)控逆變器工作狀態(tài)，監(jiān)測其故障信息
u 系統(tǒng)詳細(xì)運(yùn)行參數(shù)顯示
u 故障記錄及報(bào)警
u 具有電量累計(jì)、系統(tǒng)分析、歷史記錄功能
u 簡單易用的參數(shù)設(shè)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(duì)光伏陣列現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)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；
系統(tǒng)運(yùn)行主畫面
監(jiān)控系統(tǒng)可分區(qū)域?qū)崟r(shí)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(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行異常顯示與報(bào)警提示；
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(shí)間曲線、功率—時(shí)間曲線等，直流側(cè)輸入電流實(shí)時(shí)曲線、交流側(cè)逆變輸出電流曲線，并采集與顯示日發(fā)電量等電參量；
逆變器監(jiān)測畫面
監(jiān)控系統(tǒng)可針對(duì)光伏發(fā)電現(xiàn)場的各種事件進(jìn)行記錄，如：通訊采集異常、開關(guān)變位、操作記錄等，時(shí)間記錄支持按類型查詢，并可對(duì)越限報(bào)警進(jìn)行更改設(shè)置；
事件記錄監(jiān)測畫面
監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)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(qiáng)度趨勢曲線、風(fēng)速變化趨勢曲線顯示
曲線、棒圖分析畫面
5 系統(tǒng)報(bào)價(jià) 單位：元（RMB）
| 名稱 | 型號(hào) | 單位 | 面價(jià) | 備注 | |
| 監(jiān)控主機(jī) | IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設(shè) | 臺(tái) | 8500 | 均可用戶自備，以當(dāng)時(shí)市場價(jià)格為準(zhǔn)，該報(bào)價(jià)僅供參考 | |
| 顯示器 | 三星19寸液晶顯示器 | 臺(tái) | 3000 | ||
| 三星22寸液晶顯示器 | 臺(tái) | 3800 | |||
| 打印機(jī) | HP LaserJet 1020 A4 | 臺(tái) | 2500 | ||
| EPSON-LQ1600KIIIH A3 | 臺(tái) | 4000 | |||
| UPS電源 | 山特C1KS | 臺(tái) | 5000 | ||
| 山特C2KS | 臺(tái) | 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(jī)柜 | 1200×600×600 | 面 | 3000 | ||
| 2200×600×600 | 面 | 5000 | |||
| 光電轉(zhuǎn)換 | HTB-1000 | 只 | 750 | 遠(yuǎn)距離傳輸 | |
| 終端盒 | 只 | 60 | |||
| 尾纖 | 面 | 50 | |||
| 耦合器 | 面 | 50 | |||
| 熔接點(diǎn) | 個(gè) | 50 | |||
| 通訊轉(zhuǎn)換 | 擴(kuò)展卡ACRNET-PCI/4 | 塊 | 3000 | 擴(kuò)展卡 | |
| 串口服務(wù)器ACRNET-PORT（2口） | 只 | 3000 | 串口服務(wù)器 | ||
| 串口服務(wù)器ACRNET-PORT（4口） | 只 | 5500 | |||
| 通訊前置機(jī)ACRNET-UC02（2口） | 只 | 4000 | 通訊前置機(jī) | ||
| 通訊前置機(jī)ACRNET-UC04（4口） | 只 | 6000 | |||
| 通訊前置機(jī)ACRNET-UC08（8口） | 只 | 11500 | |||
| 通訊管理機(jī)ACRHMI | 臺(tái) | 30000 | 人機(jī)界面 | ||
| 組網(wǎng)設(shè)備 | 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-208 | 臺(tái) | 3000 | 局域組網(wǎng) | |
| 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-408 | 臺(tái) | 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(shè)備數(shù)量1～10 |
| 4萬 | 設(shè)備數(shù)量11～20 | ||||
| 6萬 | 設(shè)備數(shù)量21～40 | ||||
| 8萬 | 設(shè)備數(shù)量41～80 | ||||
| 10萬元以上 | 設(shè)備數(shù)量80以上 | ||||
| 雙機(jī)版 | | 套 | | 單機(jī)價(jià)格×1.5 | |
| 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(tái) | 根據(jù)輸入路數(shù) | | |
| PZ72-DE | 臺(tái) | 1400 | | ||
| PZ72L-DE | 臺(tái) | 1600 | | ||
| PZ300-DE | 臺(tái) | 1400 | | ||
| ACR330ELH | 臺(tái) | 4860 | | ||
注：光伏電力監(jiān)控儀表可按上述報(bào)價(jià)的70%優(yōu)惠供應(yīng)。
7 結(jié)束語
太陽能是的綠色能源，是21 世紀(jì)能源發(fā)展的方向，使用太陽能時(shí)不會(huì)帶來污染，不會(huì)排放出任何對(duì)環(huán)境不良影響的物質(zhì)，是一種清潔的能源，可以作為人類*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(yùn)行。該系統(tǒng)在寧遠(yuǎn)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(xiàng)目中得到運(yùn)用。
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