胡冠楠

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定

20 世纪 70 年代后，随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球约有 20 亿人得不到正常的能源供应。太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。光伏发电就是讲太阳辐射转化为电能的有效方式之一。光伏发电监测系统作为光伏发电的重要组成部分，光伏发电监测系统通过实时监测光伏发电设备：汇流箱、逆变器、环境监测仪以及安装在重要回路的智能监测仪表，采集 、存储、显示相关电力参数，实现其智能化管理。本文就上海宝临电气集团A1楼296.8kWp光伏项目一期中使用的安科瑞能耗管理系统做一简要介绍。

太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、自然地理状况和气候条件有关。我国西藏 、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为Q国Z高，属世界太阳能资源丰富地区之一。光伏发电场所须光照条件好，没有遮蔽物，鉴于此特性，光伏发电的场地面积都较大。反应光伏系统各个设备正常运行时的电流、电压等参数实时采集是光伏系统的一个关键，若是采用人工巡检，费时，费力，所采集的数据有一定的时差性，不能客观的反应整个系统在模式时间点的整体运行状态。所以一套智能的后台电力监控设备就显得十分重要。

  安科瑞能耗管理系统正是针对以上趋势而研发的管理方光伏发电监测系统。本系统通过对上海宝临电气光伏项目一期14台逆变器和1台并网柜设备进行实时监测，通过对监测回路运行状态的实时监测采集器运行时的电力参数并进行存储、分析，以表格或图形的形式来显示整个计量体系运行状况，为提高维护效率，用户实时掌握系统运行状况提供准确的数据支撑。

  上海宝临电气光伏项目一期位于上海宝山区金勺路1515号，由上海安科瑞新能源有限公司投资，利用上海宝临电气集团现有的厂房屋顶建设一期A1楼296.8kWp光伏项目。项目采用1120片265W光伏组件；14台20KW组串式逆变器；2台汇流箱；1台并网柜。

  上海宝临电气集团是一个具有十五年从事研发、制造、销售高低压电器成套设备的现代化高新技术企业。为了响应国家节能减排的号召，在上海宝临电气集团现有的厂房屋顶建设一期A1楼296.8kWp光伏项目。

  太阳能是一种非常清洁的能源，它的获得方式不会产生废料、废气、噪声、烟尘，也不会对水、空气和地面产生任何污染。光伏发电系统通过太阳电池将太阳辐射转换成电能，这些电能可以送入电网或储存在蓄电池，从而为人类提供用之不竭的能源。

2 设计依据

《公共建筑节能检测系统技术规范》

《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-2008）

《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006

《智能建筑工程质量验收规范》（GB/T50339-2003）

《评价企业合理用电技术导则GB》

《企业节能规划编制通则》

《企业能源审计技术通则-GB》

GBT23331-2009《能源管理体系要求》

GB-50052-2009 《供配电系统设计规范》

能耗计量装置国家及行业标准

DL/T 645-1997       多功能电能表通信规约

DL/T 645-2007       多功能电能表通信规约

GB/T 19582-2008   基于Modbus协议的工业自动化网络规范

4 系统架构

  安科瑞能耗管理系统根据上海宝临电气光伏项目一期A1楼296.8kWp光伏项目现场实际情况组网，整体网络结构采用屏蔽双绞线直接接在采集器上，进而通过无线网络将数据上传至服务器上。

该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，如系统结构图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

上海宝临电气光伏项目一期A1楼296.8kWp光伏项目监控设备如下：

逆变器14台；并网柜1台。

系统结构图

综合能耗展示

  安科瑞能耗管理系统登陆成功进入主页面，主页面显示该建筑的建筑图片，建筑基本信息,建筑当月分项用电饼图和各种能源的发电量。根据所选的项目，对其项目图片进行加载，可以选择时间查看项目能耗情况，选择建筑或时间后自动刷新，默认为当天。

支路能耗概况

  安科瑞能耗管理系统可以根据分类能耗的支路名称查询用能情况，显示当日和当月的发电峰值（电能对应最大电量值）、当日发电、当月发电、当年发电以及昨天同期发电、上月同期发电、上年同期发电的比较情况；以柱状图显示过去48小时、31天、12个月、3年的能耗情况；以曲线图显示15分钟的负荷用能走势（逆变器显示功率曲线，流量表显示流速曲线），并显示当前值、15分钟内的最大值和最小值。

支路用能

  安科瑞能耗管理系统可以统计各支路某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。选择需要查询的支路，点击‘加载数据’查看各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询，并可以将支路用能显示合计，以图表形式显示。

分项能耗概况

  安科瑞能耗管理系统可以按照分项进行能耗统计与显示。其中，日分项用能同比分析图显示不同分项的当日与昨日能耗柱状图（蓝色柱表示今日，绿色柱表示昨日）；用能饼图显示各分项过去31天的用能占比；堆积图显示各分项过去31天的能耗趋势；分项用能P名图显示被选中分项对应能耗值P名Q10位的支路。

分项用能

  安科瑞能耗管理系统可以统计各分项某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。选择需要查询的支路，‘加载数据’查看分项中各支路用能趋势，可根据已有的日期或者自定义时间进行查询。这里的支路都是通过基础数据中分类分项的配置而来，默认查询的是当月的能耗。

能耗数据同比环比分析

  Acrel-5000光伏能耗管理系统可将各台逆变器的发电量与去年同期值和上月值进行同比环比分析，检验发电效果。

图表导出

  Acrel-5000光伏能耗管理系统可将分析的结果、绘制的图、表导出到Excel中。

用户管理

  安科瑞能耗管理系统用户权限管理采用分级模式，为系统管理员、后勤管理人员、设备维护人员三级，并对所有操作自动进行带时标事件记录，可建立良好的反事故措施。

  为了使实时系统能够安全稳定运行，整个系统提供可靠的安全保护措施，所有的系统操作员能够根据权限大小赋予某特性，这些特性规定了各个操作员对系统及各种活动的适用范围，如用户名，口令字，操作权限及操作范围等特性。

6 结束语

  安科瑞能耗管理系统在上海宝临电气光伏项目一期A1楼296.8kWp光伏项目应用，可以实现对光伏发电系统中的各设备实时监测，不仅能显示设备运行状况，还具有计量发电量，限制报警等功能。系统的设计、安装、调试的同时，也是对整个发电系统的详细梳理，设计符合现场的系统拓扑图，以及相关的软件界面，便于管理者快速掌握整个系统的运行状态。系统还将光伏发电量转化为标准煤，以及相关的二氧化碳排放量等参数，该系统运行安全、可靠、稳定，为光伏发电管理者的管理以及故障追溯等提供了准确的数据依据。