一、光伏電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

??????? 光伏電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用開放式分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由計(jì)算機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)和光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)組成，其中計(jì)算機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)由站控層、間隔層及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如圖2-17所示。站控層設(shè)備含主機(jī)兼操作員工作站、“五防”工作站、公用接口裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置。網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等。間隔層由發(fā)電設(shè)備、配電與計(jì)量設(shè)備、監(jiān)測(cè)與控制裝置、保護(hù)與自動(dòng)裝置等構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)全站發(fā)電運(yùn)行和就地獨(dú)立監(jiān)控功能。間隔層設(shè)備包含變電站內(nèi)保護(hù)、測(cè)控、網(wǎng)絡(luò)接口以及光伏廠區(qū)的小型就地信息采集系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包含網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光/電轉(zhuǎn)換器接口設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接線、光纜等。

????? 光伏電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務(wù)是對(duì)電站的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制，向調(diào)度機(jī)構(gòu)傳送有關(guān)數(shù)據(jù)，并接受、執(zhí)行其下達(dá)的命令。站控層設(shè)備按電站遠(yuǎn)景規(guī)模配置，間隔層設(shè)備按工程實(shí)際建設(shè)規(guī)模配置。

各部分設(shè)備組成如下：

設(shè)規(guī)模配置。
1.站控層設(shè)備

?????? 由主機(jī)兼操作員站、遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備、公用接口裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、打印機(jī)等組成，其中主機(jī)兼操作員站、遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備按雙套冗余配置，遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備優(yōu)先采用無硬盤專用裝置。

2.間隔層設(shè)備

?????? 包括光伏逆變器、匯流箱、太陽跟蹤系統(tǒng)、氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)的通信控制單元，光伏發(fā)電單元規(guī)約轉(zhuǎn)換器，保護(hù)和測(cè)控裝置等設(shè)備。

3.網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備

?????? 包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光/電轉(zhuǎn)換器、接口設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接線、電纜、光纜及網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備等。站控層與間隔層通常采用以太網(wǎng)連接，110kV及以上電站采用雙重化網(wǎng)絡(luò)，35kV電站采用單網(wǎng)結(jié)構(gòu)。站控層、間隔層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)采用具備網(wǎng)絡(luò)管理能力的交換機(jī)，站控層交換機(jī)的容量根據(jù)電站遠(yuǎn)景建設(shè)規(guī)模配置，間隔層交換機(jī)的容量根據(jù)遠(yuǎn)景出線規(guī)模配置，網(wǎng)絡(luò)媒介在室內(nèi)采用五類以上屏蔽雙絞線，室外的通信媒介采用光纜。

二、光伏電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)站控層

站控層由數(shù)據(jù)采集通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)通信子系統(tǒng)和時(shí)間同步子系統(tǒng)等組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站運(yùn)行信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。

（一）數(shù)據(jù)采集通信子系統(tǒng)

?????? 數(shù)據(jù)采集通信子系統(tǒng)一般由兩套前置機(jī)及其通信接口裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等組成。其中。前置機(jī)負(fù)責(zé)與各間隔層設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，完成數(shù)據(jù)采集與通信功能;通信接口裝置負(fù)責(zé)與直流系統(tǒng)、UPS、電能量采集裝置等其他智能設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。前置機(jī)通過站控層網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)、工作站。遠(yuǎn)動(dòng)工作站等站控層設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)站控層內(nèi)部通信功能。間隔層設(shè)備直接接入站控層網(wǎng)絡(luò)，站控層網(wǎng)絡(luò)一般采用快速交換式以太網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)站控層與間隔層之間數(shù)據(jù)的快速交換。

?????? 數(shù)據(jù)采集和通信功能由主機(jī)、人機(jī)工作站、遠(yuǎn)動(dòng)工作站等站控層設(shè)備的通信軟件模塊完成，一般要求站控層和遠(yuǎn)動(dòng)工作站直接讀取間隔層設(shè)備的信息，即信息采集遵循"直采直送"的原則。

（二）數(shù)據(jù)處理及人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)

?????? 數(shù)據(jù)處理及人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)一般由主機(jī)、人機(jī)工作站及其打印機(jī)、操作員站（兼做工程師站）等組成，完成站內(nèi)數(shù)據(jù)處理和人機(jī)聯(lián)系功能。

?????? 光伏電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一般采用雙主機(jī)兼操作員站模式，主機(jī)是站控層數(shù)據(jù)收集、處理、存儲(chǔ)及發(fā)送中心。主機(jī)承擔(dān)了光伏電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)大量計(jì)算和數(shù)據(jù)處理工作，具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)（AVQC）等應(yīng)用軟件，管理、存儲(chǔ)電站的全部運(yùn)行參數(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)各種功能部件的運(yùn)行，滿足設(shè)備的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。

?????? 站控層主機(jī)配置滿足系統(tǒng)的功能需求及性能指標(biāo)要求，主機(jī)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)電站的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視和控制，實(shí)現(xiàn)各種工況下的操作團(tuán)鎖邏輯等。主機(jī)采用一臺(tái)或兩臺(tái)主機(jī)配置，當(dāng)選用兩臺(tái)主機(jī)配置時(shí)，兩臺(tái)主機(jī)互為熱備用工作方式，一臺(tái)主機(jī)故瞭時(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)模較小的電站監(jiān)控系統(tǒng)中主機(jī)可兼做操作員站。

?????? 工作站層業(yè)什由立站計(jì)管機(jī)聽挖系統(tǒng)的人機(jī)接【設(shè)各。相據(jù)現(xiàn)場(chǎng)等償求ul西譽(yù)操作員立工程師站、保護(hù)工作站等。操作員站用于圖形及報(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，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行值班人員對(duì)全站設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視和操作控制。操作員站要求配置雙顯示設(shè)備，一般情況下，一臺(tái)顯示器作為全站運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視，另一臺(tái)顯示器作為告警監(jiān)視。工程師站供管理人員進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，可完成數(shù)據(jù)庫定義、修改，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，工程師站可同時(shí)兼做操作員站。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)故院提供技術(shù)支持。

（三）遠(yuǎn)方通信子系統(tǒng)

?????? 遠(yuǎn)方通信子系統(tǒng)由遠(yuǎn)動(dòng)工作站。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)。數(shù)據(jù)傳輸通道等組成，負(fù)責(zé)與遠(yuǎn)方調(diào)度進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

?????? 遠(yuǎn)動(dòng)工作站收集全站測(cè)控裝置、保護(hù)裝置等設(shè)備的數(shù)據(jù)，以遠(yuǎn)方調(diào)度要求的遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約，通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等方式上傳至調(diào)控中心，并將調(diào)控中心下發(fā)的遠(yuǎn)方遙控、遙調(diào)命令向間隔層設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)。

?????? 遠(yuǎn)動(dòng)工作站滿足信息直采直送的要求，即遠(yuǎn)動(dòng)工作站與站內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備相對(duì)獨(dú)立。電站工作站的任何操作和設(shè)備故障等對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)通信無任何影響，反之亦然;遠(yuǎn)動(dòng)工作站的上傳數(shù)據(jù)不需從這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中獲取，而直接從間隔層I/O處理的子系統(tǒng)中獲取;數(shù)據(jù)的處理方式也應(yīng)盡量符合遠(yuǎn)動(dòng)通信的要求。不再做中間處理，只需轉(zhuǎn)換為調(diào)度通信規(guī)約即可送出。

?????? 遠(yuǎn)動(dòng)工作站采用嵌入式系統(tǒng)，非PC結(jié)構(gòu)，且無硬盤、風(fēng)扇等轉(zhuǎn)動(dòng)部件，其功能為將I/O測(cè)控單元上傳的信息歸類集中和處理，經(jīng)軟件組態(tài)后按各級(jí)調(diào)控中心的要求傳送信息，并能同時(shí)接收上級(jí)調(diào)度下發(fā)的遙控、遙調(diào)命令。遠(yuǎn)動(dòng)工作站配置液晶顯示面板，用戶可查詢顯示基本運(yùn)行情況和遠(yuǎn)動(dòng)信息，前面板安裝有設(shè)置按鈕、狀態(tài)顯示燈、復(fù)位按鈕等，后面板主要有電源插件、各類接口等。其面板外形如圖

?????? 遠(yuǎn)動(dòng)工作站采用分布式多CPU結(jié)構(gòu)，每個(gè)CPU并行處理不同任務(wù)，CPU板采用高速低功耗網(wǎng)絡(luò)處理器。遠(yuǎn)動(dòng)工作站一般采用雙機(jī)配置，并支持多種工作方式，如主備方式、雙主方式等。主備雙機(jī)運(yùn)行時(shí)。每臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)工作站都能獨(dú)立執(zhí)行各項(xiàng)功能，一臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)工作站故障時(shí)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)無縫自動(dòng)切換，由另一臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)工作站執(zhí)行全部功能。

遠(yuǎn)動(dòng)工作站的技術(shù)要求如下∶

（1）具備為調(diào)控中心提供SOE（事件順序記錄）數(shù)據(jù)的功能，SOE中的事件時(shí)標(biāo)應(yīng)是I/O單元采集到該數(shù)據(jù)時(shí)的時(shí)間。

（2）遠(yuǎn)動(dòng)工作站在故障及切換的過程中不應(yīng)引起誤操作和誤發(fā)數(shù)據(jù)。

（3）遠(yuǎn)動(dòng)工作站應(yīng)能夠接受調(diào)控中心和當(dāng)?shù)貢r(shí)鐘對(duì)時(shí)。

（4）具備足夠的通信接口，使之具有一發(fā)多收的功能，且能夠滿足當(dāng)?shù)卣{(diào)試功能。

（四）時(shí)鐘同步子系統(tǒng)

為確保站內(nèi)時(shí)鐘統(tǒng)一，光伏電站需部署一套時(shí)鐘同步子系統(tǒng)，時(shí)鐘同步子系統(tǒng)由主時(shí)鐘、擴(kuò)展時(shí)鐘等組成，一一般要求主時(shí)鐘為雙時(shí)鐘源，即同時(shí)可接受北斗衛(wèi)星對(duì)時(shí)和GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)。

三、光伏電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)間隔層

?????? 間隔層設(shè)備是按電站內(nèi)電氣間隔配置實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)電氣間隔的測(cè)量、監(jiān)視、控制等功能。間隔層裝置除具備傳統(tǒng)的輸入輸出功能外，還繼承了同期合閘、防誤聯(lián)鎖等功能，箱變測(cè)控裝置更是把監(jiān)控功能和微機(jī)保護(hù)功能合二為一。

（一）箱變測(cè)控裝置

保護(hù)測(cè)控裝置負(fù)責(zé)采集各種實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，接收并輸出控制命令，主要由主CPU模塊（含通信接口模塊）、模擬量輸入/輸出模塊、開關(guān)量輸入/輸出模塊、人機(jī)接口模塊、電源模塊等組成。其硬件結(jié)構(gòu)如圖

?? 功能如圖

（二）規(guī)約轉(zhuǎn)換器（通信管理機(jī)）

通信管理機(jī)是光伏電站重要設(shè)備之一，它是將現(xiàn)場(chǎng)匯流箱采集單元。治變器控制單元等各類智能終端的通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)間隔層標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，如將MODBUS規(guī)約轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)103規(guī)約，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)全站光伏陣列、逆變器等設(shè)備的監(jiān)測(cè)。

（三）環(huán)網(wǎng)交換機(jī)

環(huán)網(wǎng)交換機(jī)將提供光纖環(huán)網(wǎng)通道，將規(guī)約轉(zhuǎn)換器（通信管理機(jī)）采集的各類智能終端的通信信息傳遞到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中。采用光纖環(huán)網(wǎng)相比較于各光伏子陣直接連接到升壓站方式，在保證經(jīng)濟(jì)性的情況下，具備安全冗余性。主要優(yōu)點(diǎn)為∶需要的光纖數(shù)量少，節(jié)省投資;光纖布置簡單，減少維護(hù)的工作量∶允許環(huán)網(wǎng)在出現(xiàn)一個(gè)斷點(diǎn)的情況下，所用通信仍然可靠。

（四）發(fā)電單元一體化裝置

為了滿足光伏電站光伏區(qū)發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控的需求，每個(gè)光伏子陣通常要安裝箱式變壓器保護(hù)測(cè)控裝置、規(guī)約轉(zhuǎn)換器以及環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，這三個(gè)裝置安裝在不同位置，需要配套屏柜或者是就地柜，安裝成本突出;而且裝置間二次回路復(fù)雜，設(shè)計(jì)、施工與維護(hù)工作量均較大。目前采用發(fā)電單元一體化裝置，將箱式變壓器保護(hù)測(cè)控裝置、規(guī)約轉(zhuǎn)換器（通信管理機(jī)）、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)功能進(jìn)行一體化融合，集成到一臺(tái)裝置中。該裝置可直接安裝在箱式變壓器中，與傳統(tǒng)方式比，具有節(jié)約安裝成本、施工成本、總投資的特點(diǎn)。光伏發(fā)電單元一體化裝置典型應(yīng)用如圖

? 總結(jié)---對(duì)如上系統(tǒng)做出標(biāo)準(zhǔn)配置，根據(jù)不同項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整

監(jiān)控主機(jī)屏
一	后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)		套	1
1	監(jiān)控主機(jī)	DELL 3080MT G3250/8G/128 SSD/1T/DVD刻錄機(jī)/鍵盤	臺(tái)	1
2	夜晶顯示器	DELL 23.8寸液晶	臺(tái)	1
3	激光打印機(jī)	HP 108A,A4黑白激光	臺(tái)	1
4	系統(tǒng)軟件	就地監(jiān)控系統(tǒng)軟件ZRR-8000	套	1
5		后臺(tái)運(yùn)行軟件	套	1
6		系統(tǒng)操作軟件	套	1
7		數(shù)據(jù)庫軟件	套	1
8		畫面編輯軟件	套	1
9	插排	公牛	臺(tái)	1
10	屏柜及附件	2260*800*600	套	1
11	音響	漫步者	臺(tái)	1
遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏
二	遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏		套	1
1	遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)	ZRR-990	臺(tái)	1
2	規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置	ZRR-990B	臺(tái)	1
3	對(duì)時(shí)裝置	GPS2000	臺(tái)	1
4	網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)	H3C 2光24電		1
5	屏蔽網(wǎng)線	每箱305米，含水晶頭	箱	1
6	485屏蔽線	每卷200米	卷	1
7	插排	公牛	臺(tái)	1
8	屏柜及附件	2260*800*600mm	套	1
并網(wǎng)綜合保護(hù)屏
三	并網(wǎng)綜合保護(hù)屏		套	1
1	防孤島保護(hù)裝置	ZRR-932	臺(tái)	1
2	故障解列裝置	ZRR-943	臺(tái)	1
3	電能質(zhì)量在線檢測(cè)裝置	ZRR-8001	臺(tái)	1
4	公用測(cè)控裝置	ZRR-980	臺(tái)	1
5	屏柜及附件	2260*800*600mm	套	1
調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屏
四	調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屏		套	1
1	縱向加密裝置	滿足當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)接入要求	臺(tái)	1
2	無線傳輸終端	滿足當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)接入要求	套	1
3	安裝調(diào)試	設(shè)備安裝調(diào)試，與主站聯(lián)調(diào)，滿足當(dāng)?shù)毓╇姽掘?yàn)收要求	宗	1
4	屏柜及附件	2260*800*600mm	套	1
微機(jī)保護(hù)裝置
五	微機(jī)保護(hù)裝置		套	1
1	線路保護(hù)測(cè)控裝置	ZRR-911A	臺(tái)	1
2	變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置	ZRR-921A	臺(tái)	1
3	PT測(cè)控	ZRR-961A	臺(tái)	1
4	新能源箱變測(cè)控裝置	ZRR-300A	臺(tái)	1
5	光纖附件	每套含8口終端盒1只，法蘭、尾纖滿配，FC-SC跳線2根	套	1
六	直流電源柜（帶逆變電源）	40AH/220V	套	1
七	運(yùn)費(fèi)及包裝		趟	1
九	服務(wù)費(fèi)		次	1

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的光伏电站监控系统基本架构及系统配置的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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