光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)管理制度
1、監(jiān)控對象及外接系統(tǒng)
1.1、監(jiān)控對象為光伏電站所屬:
1.1.1、逆變器
1.1.2、箱變
1.1.3、其他輔助設(shè)備
1.1.4、升壓站設(shè)備
1.2、主要外接系統(tǒng) :
1.2.1、上級管理部門,如省級調(diào)度系統(tǒng)
1.2.2、遠程監(jiān)控系統(tǒng)
2、系統(tǒng)構(gòu)成
2.1、逆變器主控系統(tǒng)
并網(wǎng)逆變器是光伏電站中重要的電氣設(shè)備,同時也是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心設(shè)備。逆變器將光伏方陣產(chǎn)生的直流電(dc)逆變?yōu)槿嗾医涣麟?ac),輸出符合電網(wǎng)要求的電能。逆變器是進行能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備,其效率指標等電氣性能參數(shù),將直接影響電站系統(tǒng)發(fā)電量。逆變器監(jiān)控系統(tǒng)是將逆變器所有數(shù)據(jù)信號通過光纜傳入光伏電站后臺的監(jiān)控系統(tǒng)。
2.2、升壓站監(jiān)控系統(tǒng)
變電站要求以計算機站控系統(tǒng)為核心,對整個變電站系統(tǒng)實現(xiàn)遙測,遙信,遙控,遙調(diào)功能。系統(tǒng)可以根據(jù)電網(wǎng)運行方式的要求,實現(xiàn)各種閉環(huán)控制功能。實現(xiàn)對全部的一次設(shè)備進行監(jiān)視、測量、控制、記錄和報警功能,并與保護設(shè)備和遠方控制中心通訊,實現(xiàn)變電站綜合自動化。光伏電站通訊層采用工業(yè)光纖以太環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。綜合自動化根據(jù)需要也可采用雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)。升壓站通訊服務(wù)器負責與相關(guān)調(diào)度系統(tǒng)的信息交換。
2.3、箱變控制系統(tǒng)
光伏發(fā)電作為可再生能源的主要利用形式,所建成的光伏電站具有其自身的特殊性。最顯著的就是發(fā)電單元布置較為分散且數(shù)量眾多,距離集中升壓變電所位置較遠,需就地經(jīng)升壓變電站升壓后傳送至集中升壓變電所。因此箱式變電站作為升壓輸電的重要設(shè)備,其安全可靠、節(jié)能環(huán)保、運行維護等綜合性能對提升光伏電成套裝備的整體技術(shù)指標尤其重要。因此,在普通箱式變電站的基礎(chǔ)上還增加了智能化功能,對高低壓設(shè)備配備相應(yīng)的傳感裝置,利用穩(wěn)定可靠的測控裝置將電氣一次、二次信息、逆變器控制信息納入集中監(jiān)控系統(tǒng)中,減少日常維護成本,提高光伏電站的自動化管理水平及運行可靠性。信號可通過光纖或plc的方式傳入。
2.4、系統(tǒng)接入(svg)
svg是一種用于動態(tài)補償無功的新型電力電子裝置,它能對大小變化的無功進行快速和連續(xù)的補償,其應(yīng)用可克服lc補償器等傳統(tǒng)的無功補償器響應(yīng)速度慢、補償效果不能精確控制、容易與電網(wǎng)發(fā)生并聯(lián)諧振和投切震蕩等缺點,顯著提升光伏電站接入點的電網(wǎng)穩(wěn)定性及安全性。其基本原理是指將自換相橋式電路通過電抗器直接并聯(lián)在電網(wǎng)上,適當?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值或者直接控制其交流側(cè)電流,就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無功電流,實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康摹?/p>
2.5、氣象預(yù)報系統(tǒng)
氣象預(yù)報系統(tǒng),收集到的光伏電站所屬區(qū)域的氣象預(yù)報信息,對于可能到來的災(zāi)害性天氣,制定各種氣候條件下的防災(zāi)預(yù)案,以保證光伏電站的安全運行、減少災(zāi)害損失。 同時,氣象預(yù)報系統(tǒng)還可對制定光伏電站在未來時段的生產(chǎn)計劃,合理地安排人員調(diào)配和設(shè)備檢修計劃提供支持。
2.6、安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)
圖像監(jiān)控系統(tǒng)是一種全天候、全方位的實時監(jiān)視設(shè)施,使運行調(diào)度人員擴大觀察視野,隨時掌握光伏電站設(shè)備運行、安全防范等實時情況,并可同時對每個現(xiàn)場場景進行實時錄像,以便進行事故預(yù)防與分析。為提高企業(yè)運行管理水平,適應(yīng)電站“無人值班、少人值守”的運行管理方式,圖像監(jiān)控系統(tǒng)將作為一種現(xiàn)代化的監(jiān)視手段,為光伏電站內(nèi)各項生產(chǎn)設(shè)施的安全運行提供保障手段。
3、遠程監(jiān)控系統(tǒng)
3.1、系統(tǒng)功能
遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對所屬光伏電站生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制等,并滿足上級調(diào)度部門通過本系統(tǒng)所屬各光伏電站實現(xiàn)四遙(遙信、遙測、遙調(diào)和遙控)的功能。
3.1.1、數(shù)據(jù)采集及處理
3.1.1.1、數(shù)據(jù)采集功能
接收各光伏電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)上送的逆變器及其輔助設(shè)備的運行狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)、報警代碼等信息;
接收各光伏電站升壓站計算機監(jiān)控系統(tǒng)上送的升壓站設(shè)備的實時運行數(shù)據(jù);
采集各光伏電站關(guān)口電能計量表計上送的實時電能量數(shù)據(jù);
接收操作員手動登錄的數(shù)據(jù)信息。
3.1.1.2、數(shù)據(jù)處理功能
對接收的各類數(shù)據(jù)進行可用性檢查 ;
生成數(shù)據(jù)庫 ;
對接收的數(shù)據(jù)進行報警處理,生成各類報警記錄,并能進行聲光報警以及電話或短信提示 ;
生成歷史數(shù)據(jù)記錄 ;
生成各類運行報表 ;
生成各類曲線圖表 ;
具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計能力,匯總逆變器運行時間、有功、無功、可用功率、電量累計、統(tǒng)計與分析,設(shè)備故障報警統(tǒng)計與分析等。
具有事件順序記錄的處理能力 。
3.1.1.3、安全監(jiān)視功能
安全監(jiān)視是遠程監(jiān)控系統(tǒng)的重要功能之一。正常運行時,值班人員可通過系統(tǒng)的人機聯(lián)系手段,對所屬光伏電站各類設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)進行監(jiān)視管理。安全監(jiān)視對象包括:
3.1.1.3.1、逆變器及其輔助設(shè)備、升壓站設(shè)備等的運行狀態(tài)和參數(shù)、運行操作的實時監(jiān)視。包括系統(tǒng)電壓監(jiān)視、發(fā)電監(jiān)視、負荷監(jiān)視、輸電線潮流監(jiān)視、設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)視等。
3.1.1.3.2、各光伏電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)、運行方式及系統(tǒng)軟、硬件運行狀況監(jiān)視。
3.1.1.3.3、光伏電站其它運行信息的監(jiān)視
3.1.1.4、畫面顯示
通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)主機顯示光伏電站各種信息畫面,顯示內(nèi)容主要包括全部逆變器的運行狀態(tài),發(fā)電量,設(shè)備的溫度等參數(shù),各測量值的實時數(shù)據(jù),各種報警信息,計算機監(jiān)控系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的狀態(tài)信息。
3.1.1.5、報警及記錄
當設(shè)備運行狀態(tài)發(fā)生變更或參數(shù)超越設(shè)定值等情況發(fā)生時,對發(fā)生的異常情況進行記錄,并發(fā)出聲光及語音報警,及時報告運行人員,并可通過電話向場外人員報警。
3.1.1.5.1、事件順序記錄
事件順序記錄量包括斷路器狀態(tài)、重要繼電保護信號等。
當遠程監(jiān)控系統(tǒng)收到各光伏電站的soe記錄時(主要是升壓站斷路器及重要的保護動作信號),系統(tǒng)立即按事件發(fā)生的時間(年/月/日/時/分/秒/毫秒)順序予以記錄。自動顯示報警語句,指明事件名稱及性質(zhì),啟動語音報警。遠程監(jiān)控系統(tǒng)能將各光伏電站主要設(shè)備的動作情況按其發(fā)生的先后順序分別記錄下來,以便查詢與分析。
3.1.1.5.2、故障及狀態(tài)記錄
遠程監(jiān)控系統(tǒng)采集各光伏電站的各種重要的故障及狀態(tài)信號,一旦發(fā)生狀態(tài)改變將記錄并顯示故障名稱及其發(fā)生時間。
3.1.1.5.3、參數(shù)越限報警與記錄
遠程監(jiān)控系統(tǒng)對運行設(shè)備的某些重要參數(shù)及計算數(shù)據(jù)進行范圍監(jiān)視,當這些參數(shù)量值超過預(yù)先設(shè)定的限制范圍時,產(chǎn)生越限報警,并進行自動顯示和記錄。
3.1.1.5.4、語音報警、電話自動報警及查詢
光伏電站及遠程監(jiān)控自動化系統(tǒng)值班人員可對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行設(shè)置、定義發(fā)生哪些事故時,監(jiān)控系統(tǒng)需要進行語音報警和電話自動報警,若需要電話自動報警時可順序設(shè)置若干個電話號碼或手機號碼,當發(fā)生事故時,系統(tǒng)能根據(jù)設(shè)置情況發(fā)出聲光、語音報警信息,并自動啟動電話和傳呼系統(tǒng)進行報警;系統(tǒng)還提供電話查詢功能,可通過電話查詢當前電站設(shè)備運行情況。
3.1.1.5.5、電氣主設(shè)備動作及運行記錄
遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以對各光伏電站主要電氣設(shè)備的動作次數(shù)和運行時數(shù)等加以統(tǒng)計和記錄,以便考核并合理安排運行和檢修計劃,包括逆變器運行時數(shù)、斷路器的合閘次數(shù)、正常跳閘次數(shù)、事故跳閘次數(shù)等。
3.1.1.5.6、操作記錄
遠程監(jiān)控系統(tǒng)可對各種操作進行記錄,其中包括逆變器狀態(tài)變化,斷路器和隔離刀閘的合、跳閘,主變中性點刀閘的分、合等操作的記錄。
3.1.1.5.7、運行日志及報表
遠程監(jiān)控系統(tǒng)能按照值班人員的管理和要求生成和打印運行日志和報表,包括電氣量參數(shù)報表,非電氣量參數(shù)報表,發(fā)電量統(tǒng)計報表,綜合統(tǒng)計表等。報表打印方式有定時自動打印、隨機召喚打印等。
3.1.1.6控制功能
3.1.1.6.1、光伏電站控制系統(tǒng)層次
光伏電站控制系統(tǒng)采用分層分布式體系結(jié)構(gòu),整個控制系統(tǒng)分為三層:
現(xiàn)地控制層:布置在逆變器控制箱/柜/室內(nèi),就地控制和了解器件的運行和操作,并將有關(guān)數(shù)據(jù)傳送到中央控制室。
廠站監(jiān)控層:在光伏電站中央控制室內(nèi)設(shè)置有計算機監(jiān)控系統(tǒng),在光伏電站中央控制室內(nèi),能對光伏電站所有器件及送變電設(shè)備進行集中控制。
遠方監(jiān)控層:根據(jù)需要布置在遠方的監(jiān)控中心,遠方監(jiān)控中心可以通過廣域通訊網(wǎng)絡(luò)與各光伏電站中央控制室主機進行通信,對光伏電站設(shè)備進行監(jiān)控。
3.1.1.6.2、控制方式設(shè)置
遠程監(jiān)控系統(tǒng)的控制方式適用于對光伏電站設(shè)備的控制與操作,包括自動和操作員手動控制,分為“遠程監(jiān)控”和“光伏電站監(jiān)控”兩種方式,該控制方式的切換按各光伏電站分別進行。
當某個光伏電站處于“遠程監(jiān)控”方式時,由光伏電站及遠程監(jiān)控自動化系統(tǒng)操作員通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)對光伏電站設(shè)備進行遠方實時控制和安全監(jiān)視,光伏電站操作員只能監(jiān)視本光伏電站設(shè)備的運行狀況,不能進行控制操作;當某光伏電站處于“光伏電站監(jiān)控”方式時,該光伏電站設(shè)備僅受本光伏電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)控制,不接受遠程監(jiān)控系統(tǒng)的控制命令。
控制方式的切換由光伏電站操作員或光伏電站及遠程監(jiān)控自動化系統(tǒng)操作員進行,切換權(quán)限按光伏電站、光伏電站及遠程監(jiān)控自動化系統(tǒng)的順序由高到低排列。
3.1.1.6.3、控制操作
當光伏電站處于“遠程監(jiān)控”控制方式時,光伏電站及遠程監(jiān)控自動化系統(tǒng)操作員可通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)對光伏電站升壓站設(shè)備進行遠方控制,控制操作包括:斷路器的投、切,隔離刀閘的合、分等。
3.1.1.7、電能計量管理
設(shè)置電能計量數(shù)據(jù)服務(wù)器,采集各光伏電站關(guān)口計量表計上送的電能量數(shù)據(jù),并對采集的電能量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、處理及綜合分析,對電能量數(shù)據(jù)進行遠程抄表及存儲,以便為相關(guān)部門提供運營、電力市場交易及公司考核管理提供所需的信息。
3.1.1.8操作權(quán)限管理
具有操作權(quán)限等級管理功能,當輸入正確操作口令和監(jiān)護口令才有權(quán)限進行操作控制,參數(shù)修改,并將信息給予記錄。并具有記錄操作修改人,操作內(nèi)容的功能。
3.2、系統(tǒng)通信
遠程監(jiān)控系統(tǒng)具有與光伏電站光伏發(fā)電機計算機監(jiān)控系統(tǒng)通信功能,采集光伏電站逆變器的運行信息,并對其進行監(jiān)視。
采集升壓站設(shè)備的運行信息及保護裝置動作信息,并可對開關(guān)設(shè)備進行遠方控制操作。
遠程監(jiān)控系統(tǒng)通過正向物理隔離裝置與綜合管理信息系統(tǒng)接口,以便向綜合管理信息系統(tǒng)傳送光伏電站生產(chǎn)運行信息。
遠程監(jiān)控系統(tǒng)具有與gps時鐘同步裝置的通信功能,接收gps時鐘同步裝置的對時信號,實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的時鐘同步。
3.3、系統(tǒng)診斷
為提高系統(tǒng)的可利用率和可維護性,遠程監(jiān)控系統(tǒng)提供完備的診斷功能。對于計算機及外圍設(shè)備、人機接口、通信接口及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài),診斷軟件能進行周期性診斷、請求診斷和離線診斷。系統(tǒng)在線診斷時,不影響系統(tǒng)的監(jiān)控功能。
