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分布式光伏接入智慧能源平台方案

时间：2024-05-06 阅读：1647

概述

光伏电站主要由光伏阵列、汇流箱、逆变器、低压并网柜、升压变等组成，最后产生交流并入电网或者分配到配电侧供负载使用。目前光伏电站基本都采用组串式逆变器组建分布式或者集中式电站。整个电站系统包括：现场设备层、网络层和站控层三部分组成，采用光纤以太网实现网络互联，提供电站：设备监控、视频监控和运行管理、远程管理。部分小规模分布式屋顶光伏、车棚光伏由于网络布线不方便，而采用无线传输数据的方式。

一、分布式光伏电站拓扑图示意图

微信图片_20231106184247.png

二、光伏电站设备采集清单

3.1 数据采集设备

序号	设备	用途	配置
1	逆变器	光伏发电系统主要监控设备，监控逆变器的工况、发电量等数据，控制逆变器的工作状态	必选
2	并网柜	统计并网电量统计	可选
3	气象站	采集光伏电站附近的气象信息	可选

3.2 设备采集量

序号	设备	类别	采集量
1	逆变器	直流参数	直流电流、直流电压、总直流功率
		交流参数	相电流、相电压、线电压、有功功率、无功功率、视在功率、并网频率、功率因数
		电量参数	当日发电量、当月发电量、累计发电量
		环境参数	温度
		状态参数	运行状态、报警
2	并网柜（电表）	基本参数	相电流、相电压、线电压、有功功率、无功功率、视在功率、并网频率、功率因数、谐波、三相不平衡度
3	气象站	气象参数	温度、湿度、辐照、风速等

3.3 重要事件

序号	对象	内容
1	逆变器	直流过压
2		交流过压
3		停机
4		关机
5		保护动作总信息
6		装置故障
7		保护动作信号

三、光伏电站其它设备

序号	分类	设备	用途	配置
1	网关设备	通讯管理机（4G/有线）	1）采集逆变器、并网等设备数据； 2）将采集的数据上传到平台	必选
2	采集设备	气象仪	采集光伏电站现场气象信息，包括：风速、温度、辐照等	可选
3	辅材	通讯线缆	RS485屏蔽双绞线	必选
4		网络线缆	网络通讯线缆	必选
5		光纤	远距离通讯组网	可选，根据现场网络环境决定
6		开关电源	给通讯管理机供电	必选
7	网络设备	交换机	网络交换机，组网使用	可选
8	主机设备	PC电脑	本地站控系统	可选
9	视频设备	枪机、球机	视频监控现场环境	可选

四、数据接口

针对本地没有任何SCADA监控系统，需要根据现场的光伏设备自行采集数据的现场，可以依托通讯管理机进行数据的集中采集和上传。整个采集与传输过程包括：1）布线。逆变器，并网柜等这些设备需要通过485通讯线缆连接到通讯管理机的RS485端子上；

2）通讯调试。线缆接完后，需要配置工程到通讯管理机中，根据设备的通讯协议调试通讯管理机与设备之间的数据采集是否正常；

3）数据上传。数据采集完成后，配置工程并配置上传的服务器地址。根据服务器端协议，调试通讯管理机上传的数据服务器是否可以正常收到，数据是否正确。完成以上三个主要的步骤后，即完成整个数据的接入工作。其工作示意图如下：

微信图片_20231106184304.png

5.1 舜通通讯管理机的特点

n 硬件特性

1）丰富的数据接口，RS232、RS485、以太网等多种接口

2）支持2G、4G无线网络

3）支持USB接口，可以通过其更新通讯管理机的工程配置、更新更新

4）支持SD卡扩展存储空间

5）支持一键重启

6）宽电压，支持9V-40V

7）工作温度： -10 到 75摄氏度

8）存储温度：-20到80摄氏度

9）工作湿度：10%RH到90%RH无凝霜

10）抗震性能：符合IEC61131-2标准

11）抗静电性能：2.5kv，符合EN61000-4-2、3级标准

12）认证标准：EN55011 Class A、EN6000-6-2、CE、FCC

n 软件特性

1) 内置组态软件，可以通过配置的方式实现与各类设备的互联互通

2) 内置实时数据库，可以完成数据的统一转换、存储、报警、计算

3) 内置关系数据库，可以实现数据的本地存储

4) 内置驱动监视功能，可以监视采集、上传驱动与设备交互的报文

5) 内置丰富的协议，包括：IEC60870-101、IEC60870-103、IEC60870-103、modbusRTU、modbusTCP、modbusASCII、DLT/645-1997、DLT/645-2007、CDT、各省市建筑能耗协议等

6) 支持通过远程方式维护管理机，包括：更新配置、设备重启、校时等操作

7) 支持断点数据上传、数据加密等

五、通讯管理机

6.1 通讯管理机安装示意图

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6.2 通讯管理机供电示意图

微信图片_20231106184438.png

6.3 通讯管理机采集协议

序号	类型	厂家	设备	型号	协议
1	PLC	西门子	S7	200	PPT
2				200_CP243	ProfiNet
3				300	ProfiNet
4				400	MPI
5				400	ProfiNet
6				1200	ProfiNet
7				1500	ProfiNet
8		施耐德	施耐德	M340	modbusTCP
9				M218	modbusTCP
10				TM258	modbusTCP
11				TM218	modbusTCP
12		Rockwell(AB)	Rockwell(AB)	AB 1734	SLC500_DF1
13				AB 1756	SLC500_DF1
14				AB 1761	SLC500_DF1
15				FlexLogix1794	SLC500_DF1
16				5000系列	EtherNet
17		三菱	三菱	FX3U-16MR	FX2nP
18				FX1s-10MT	FX2nP
19				FX1N-60MR-001	FX2nP
20				FX3G-40MT	FX2nP
21		欧姆龙	欧姆龙	CJ1W-ID211	HostLink
22				CJ1W-BAT01	HostLink
23				CP1H-X40DR-A	HostLink
24				CP1H-EX40DT-D	HostLink
25		台达	台达	AHCPU500-RS2	DELTA_DVP
26		台达	台达	dvp12se	DELTA_DVP
27		汇川	汇川	H1U-0806MT	FX2nP
28				H1U-1410MR	FX2nP
29				H1U-1614MT	FX2nP
30	传感器	建大仁科	土壤温度水分	RS-WS-N01-TR	modbusRTU
31			土壤水分传感器	RS-SD-I20-TR	modbusRTU
32			土壤电导率温度水分三合一	RS-ECTH-N01-TR-1	modbusRTU
33			光照强度	RS-GZ--2	modbusRTU
34			风速传感器	RS-FS-*	modbusRTU
35	电表	深圳科陆	科陆	DSZ719	DLT645_1997/2007
36				DTS720	DLT645_1997/2007
37				DTZY719-Z	DLT645_1997/2007
38		长沙威胜	威胜	DTSD341-MB3	DLT645/modbusRTU
39				DSSD331-U9	DLT645
40				DSSD331-9D	DLT645
41				DDSF102-Z	DLT645
42		杭州华立	华立	HL624E-9SY	modbusRTU
43				DTSF545	modbusRTU
44				DSSF535	DLT645
45				DSSD719-G2	DLT645
46		厦门宇控	宇控	YK102	modbusRTU
47		安科利	安科利		modbusRTU
48		正泰	正泰		modbusRTU
49		深圳中电	中电		modbusRTU
50		珠海派诺	派诺		modbusRTU
51		安科瑞	安科瑞	PZ系列	modbusRTU
52		广东雅达	雅达	YD2020	modbusRTU
53		福州需求侧电力	PDSM	PDSM-10	modbusRTU
54		上海纳宇	DTS	DTS8003	modbusRTU
55		江苏斯菲尔	斯菲尔	PD194E-AHY/PD194Z-AHY	modbusRTU
56		上海仁广电气	RGB	RGB53X	modbusRTU
57		烟台东方威思顿	威思顿	WE6301	modbusRTU
58		上海宾瑞自动化	BRN	BRN-E202/D30	modbusRTU
59		山东鲁为	鲁为		自定义
60	综保	许继	许继	WGB-871	IEC-103、IEC-104
61		许继	许继	PMF700/910	IEC-103、IEC-104
62		南瑞	南瑞	NSC2200E	IEC-103、IEC-104
63		南自	南自	WPD243	IEC-103UDP
64		四方	四方		IEC-103
65		正泰	正泰	NZB6系列	modbusRTU、IEC-103
66		中电	中电	PMC340、PMC350	modbusRTU
67		安科瑞	安科瑞	PZ系列	modbusRTU
68		亚开电气	亚开		IEC-101
69		安科利	安科利		modbusRTU
70		广东锐捷	锐捷	RD系列	modbusRTU
71		西安市远征	远征	YZ310系列	modbusRTU
72		福州需求侧电力	PDSM	PDSM-P200	modbusRTU
73		ABB	ABB	REF615	IEC-103、modbusRTU
74		北京安通尼	安通尼		IEC104
75		长园深瑞继保	长园深瑞		IEC103
76		上海普尔顿	普尔顿		IEC103
77		深圳南瑞继保	深瑞	SNY500系列	modbusRTU
78	断路器	施耐德	施耐德		modbusRTU
79		曼顿	曼顿		modbusRTU
80		提姆	提姆		modbusRTU
81	变压器温控仪	华达	温控仪	BWD-3K320	modbusRTU
82		华鹰	温控仪	HY-BWD3K330AC	modbusRTU
83		泰狮	温控仪		modbusRTU
84		富绅	温控仪	BWD系列	modbusRTU
85		跃成电气	温控仪		modbusRTU
86		特顺协	温控仪		modbusRTU
87	水表	宁波水表股份	水表		CJ/T188-2014
88		大连优科水表	水表		modbusRTU
89		鞍山晨晖	水表		DTL645-2007
90		珠海骏锐科技	水表		CJ/T188-2014
91		潍微科技	水表		modbusRTU
92		京源中科科技	水表		modbusRTU
93		青岛济成电子	水表		CJ/T188-2014
94		新天科技股份	水表		CJ/T188-2014
95	气表	天信仪表	气表		modbusRTU
96	气表	苍南仪表	气表		modbusRTU
97	热量表		热量表		CJ/T188-2014
98	逆变器	阳光电源	阳光电源		modbusRTU
99		科士达	科士达	科士达KSG系列	modbusRTU
100		追日	追日		modbusRTU
101		华为	华为		modbusRTU
102		古瑞瓦特	古瑞瓦特		modbusRTU
103	其它	武汉舜通	消防报警主机	QT-8DI4RO	modbusRTU
104		磐能科技	通讯管理机		IEC-104
105		襄阳科能机电	分布式单相接地故障报警		CDT
106			电磁流量计转换器	L_mag	modbusRTU
107		航天冠智	声光报警		modbusRTU
108		中科正奇	油烟检测	zk-y50	modbusRTU
109		鼎兴科技	漏电保护		DLT645
110		电信NB模块	电信NB模块		NB
111		长园共创电力安全技术	软件	五防系统	CDT
112		OPCDA	软件		opc2.0
113		OPCUA	软件		opc3.0
114		达梦	软件		数据库
115		Oracle	软件		数据库
116		webservice	软件	西安某平台	webservice
117		XML	web平台	江西某平台	XML
118		XML	web平台	江苏某平台	XML
119		XML	web平台	新疆某平台	XML
120		河北智恒电力科技	软件	局放在线监测系统	自定义协议

6.4 通讯管理机上传协议

舜通通讯管理机支持通用的上传协议，如：MQTT、HTTP、IEC60870-104、modbusTCP等，也支持舜通自行开发的协议。用户可以根据现场数据上传的要求，灵活选择上传方式。

1）通用协议

使用通用协议上传，只需要根据服务端或者主站的要求，配置相应的上传数据点信息、IP地址、端口、用户名、密码等信息。配置完成后，即可实现与服务器端的数据交互。

2）舜通协议

舜通协议是结合多年协议开发的经验，自行定制的一套基于TCP SOCKET的数据传输协议。协议主要由以下几个特点：

n 安全的认证，设备与服务器交互的前提是设备端可以正常通过服务器端的身份识别。如果未经过服务器识别，是拒绝连接。防止因服务器连接信息的泄露造成的网络安全问题。

n 断点续传。在传输过程，因服务器关机或者产生故障，网络中断等各种原因导致的传输中断，驱动会自动将数据保存到管理机内部的存储中，待网络恢复后，自动补传断点数据。

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6.5 通讯管理机联网

n 有线联网：对于光伏电站现场具备以太网的情况下，优先使用以太网进行数据的上传。主要接线示意图如下：

微信图片_20231106184515.png

n 无线联网：对于现场无以太网的情况下，可以使用通讯管理机的无线传输模式，插入SIM卡即可实现自动拨号上网。另以采集设备为单位，每个设备采集50个点，上传频率按照15分钟上传一次，则一个月流量预计200M左右。使用物联网卡，可采用包年包月或者流量池模式。注意：联网信号受地理位置、基站和天气影响，信号的强度会受到一起干扰。要使用无线网络上传时，优先选择4G信号，加装天线，并将天线放置到空旷位置。

云平台部分功能页面展示

一、光伏数据大屏

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