常州恒生工业园光伏项目监控系统的设计与应用

概述 
  常州恒生工业园位于常州市天宁区北塘河路8号。主要为创业企业提供办公、研发等。
  现场为屋顶光伏发电电力监测。现场安装智能光伏逆变器及光伏并网柜。现场通过通讯总线将数据传输至监控值班室。
 
1  需求分析
  为保证屋顶光伏发电的统计与分析及对危险源实时监控。需要对项目现场的光伏逆变器及并网柜进线回路进行电压、电流等参数进行实时在线监控。一旦监控点被监视参数异常，能够及时检测报警，有关人员采取必要的措施，避免安全事故的发生。自动抄表功能节省了人力物力，功率趋势曲线功能能够直观的显示各回路的工作状态与时间，方便用户找出非正常用电回路并且及时进行整改，建立电能多级计量体系提供用能分析依据。
  本技术条件适用于常州恒生工业园光伏项目监控系统。供方产品应具有高安全性与可靠性、易于扩展、便于维修与维护。供方提供的产品应至少满足本技术条件，但不仅限于此，其技术性能应满足对配电室数据监控的要求。
数据采集
  自动采集现场所有设备数据。
  支持实时采集、自动周期采集（定时采集）可配置周期（1分钟～24小时）。
  支持数据传输正确性检验，异常数据自动处理。
  支持多线程处理机制，提高数据采集效率，能同时对多个设备进行数据采集。
  数据实时显示采用配电柜一次图直观显示模式，各回路故障状态直观可见。
数据查询与展示
  要求能方便实现客户端查询和各级管理人员的查询，查询界面能适应各级管理人员的要求能够支持灵活的条件组合查询和对比分析，各类统计分析的数据可灵活采用报表等方式直观的展示功能。
权限管理
  要求对不同用户赋予不同角色的权限，能授权到功能子菜单、具体档案记录、数据记录等。
系统要求具备合理完善的用户安全控制机制，能使应用环境中的信息资源得到有效地保护，防止信息的丢失、失窃和破坏。
故障报警
  故障判断与报警具有故障自动判断并采用声光方式报警功能。报警类型包括电流超限等，现场仪表与监控系统通讯故障等。报警时间自动记入系统数据库，方便用户查询，工作人员可随时掌握配电室实时运行状态，发现变配电运行故障并作出相应处理，提高变配电的管理效率，提升电力系统安全性、可靠性。
 
2  系统方案
  安科瑞Acrel-2000Z电力监控系统根据常州恒生工业园光伏项目现场实际情况，整体网络结构采用屏蔽双绞线直接接至物业值班室内的监控主机自带串口，保障了电能管理监控系统传输的稳定性与实时性。
  现场共有1块智能光伏逆变器；1块DTSF1352多功能电能表；仪表分为两条RS485总线接至值班室的监控主机上。
1）站控管理层
  站控管理层针对电力监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在常州恒生工业园光伏项目中主要指置于值班室的监控主机。
2）网络通讯层
  通讯层主要是由以总线网络组成。总线网络的主要功能是实现现电力仪表与站控管理层之间的数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，*提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性，真正达到了无人值守的目的。
3）现场设备层
  现场设备层是数据采集终端，主要由多功能通讯设备组成，仪表通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接直接接入到值班室的电力监控主机。

系统结构图
智能仪表现场连接示意
  现场仪表以手拉手方式通过屏蔽双绞线(RVSP2*1.0)进行通讯连接，每根总线连接智能仪表数量在20只左右，不同种类的智能装置连接在不同的总线上。具体连接示意图如下所示：

3  系统功能
  变电所实时监控系统图为主监控画面，主要实时监测变电所所有回路的运行状态，红色代表合闸，绿色代表分闸。在系统图中可以直观的看到每路进线和出线的运行参数和状态，可以看到低压进出线回路的常规电力参数，如：三相电压、电流等。如下图所：

低压一次系统图
  参数抄表功能，主要对低压各出线回路的电能数据查询。支持任意时刻电能查询，具备数据导出和报表打印等功能。该报表查询常州恒生工业园光伏项目回路的电参数，主要包括：三相电流、进线柜有功电度等。该报表各回路名称和数据库关联，方便用户修改回路名称。如下图所示:

电能抄表
  系统通讯结构示意图，主要显示系统的组网结构，系统采用分层分布式结构，同时监测间隔层设备的通信状态。红色表示通讯正常，绿色表示通讯故障。下图为变电所通讯状态示意图。

通讯结构示意图
  用户权限管理，对不同用户赋予不同角色的权限，能授权到功能子菜单、具体档案记录、数据记录等。
 
4  结束语
  在当今配电设施的应用中，分布式光伏发电项目越来越普遍，本文介绍的Acrel-2000Z电力监控系统在常州恒生工业园光伏项目的应用，可以实现对配电回路发电的实时监控，系统对采集数据的分析、处理，实时显示各配电回路的运行状态，该系统运行安全、可靠、稳定，为本项目解决光伏发电远程监控问题提供了真实可靠的依据。
作者简介：
王蒙蒙，女，本科  安科瑞电气股份有限公司