光伏（风力）发电等新能源项目中应用2G技术应用

通信

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近年来，我国经济的快速发展，然而环境污染越来越严重，雾霾、沙尘暴严重影响到人们的生活。国家及其地方各级***十分的重视环境保护，加大了可再生能源基础设施的建设，特别是电力设施方面的投资建设。经过这几年的发展，在电力方面取得了卓越成效，电网覆盖面有了大幅度增加，但受自然条件和其他条件的制约，目前光伏电站普遍有存在如下问题：

1、由于各方面的原因，光伏电站一般都建在阳光充足、无人值守的边远地区，地理环境和自然条件较恶劣，按照以往的传统的监控方式进行实时监测、维护是一件十分困难的事情，并且需要耗费大量的人力物力。

2、蓄电池是光伏电站故障率最高的设备，蓄电池提前失效的原因很多，除设计不合理、维护管理不到位外，蓄电池的运行管理不合理是导致蓄电池提前失效的重要原因。

3、由于电网的特殊性，需保持电能持续稳定的输出，传统的监控方式无法实时的记录现场设备的运行情况，且设备出现故障时无法及时的发现并进行处理，影响这个光伏电站电能生产的效率。

因此建立光伏电站智能监控系统，实现对光伏电站的有效监控，对光伏电站的安全可靠运行，具有十分重要的现实意义。并通过对下属多个光伏电站内不同类别、不同型号的逆变器、光伏电池组件、汇流箱、微机保护、温度传感器等设备进行管理。实现多个光伏电站完整、统一的实时监测和运行管理，可以有效减少人为干扰、节省人力、降低维护费用等，实现智能监测与控制，构成一个安全的、智能化的、绿色能源调度管理大系统。

1. 项目设计

目前，大部分光伏监控系统中的监控技术从通讯的实现方式，分为有线远程监控与无线远程监控两种。有线方式的远程监控主要是通过在现场跟监控中心布线实现远距离信号传输，实时性好，但通信距离收到限制，即使是通过线路中继器距离也不能太远，且布线费用较高，安装麻烦，不便于移动等缺点，尤其是系统安装在地形较复杂的边远地区，采用有线远程监控是无法实现的。无线远程监控则不受地域与距离的限制,特别是在偏远地区具有特别重要的意义，在节省人工维护成本及其安装费用上面具有压倒性的优势。

1.1 前端采集光能物理层设备

为实现设备的动态扩展接入，系统通过WBee的自组网方式即能完成新增监控设备的快速接入。设备接入后采集的数据进行分级存储，分类汇总统计，利用监测数据和事件信息，可以实现电站设备的集中远程监控，也可以为故障诊断提供技术手段和数据支持，也为电站管理提供全面的统计数据和各类报表。

1.2 数据采集传输层

光伏变电站远程监控系统采用了跨平台及模块化设计，部署方便、操作简便，通过WCTU基于GPRS无线通信网络技术可以实现所辖变电站的统一管理，可根据电力行业自身管理需求和监控现状进行定制。统一集控平台系统接入所有的光伏电站在线监控设备和系统：包括汇流系统、逆变系统、环境系统、温控系统、电能及电能质量设备等；接入的数据非常全面：包括设备状态数据、设备运行数据、警报数据、事件数据等；系统所提供的应用服务面广，服务的人员包含了电站的各类人员，包括运行人员、检修人员、管理人员等。

1.3 上位机软件应用控制层

系统支持B/S和C/S应用架构，软件遵循分层开放式体系结构，各服务间各自独立，分层部署，完全松耦合，各服务可独立升级和维护，不影响其他功能的应用。已经在电力系统多个地区调度、集控中心以及变电站/电厂投入实际运行。

JTPV-RMS光伏变电站远程监控系统作为电力系统生产管理的重要辅助手段，集成化、高清化、智能化的系统给光伏变电站安全运行提供了可靠的保障。

1.4 光伏系统监测拓扑图

图1.4-1

2. 系统功能

光伏发电监控系统可对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流箱、逆变器、交直流配电柜、温度传感器、太阳跟踪控制系统等设备进行实时监控和控制，通过各种样式的图表及数据快速掌握电站的运行情况，其友好的用户界面、强大的分析功能、完善的故障报警确保了太阳能光伏发电系统的完全可靠和稳定运行。

2.1 数据采集

实时监测太阳能电池板输出的电压和电流；电池组电压、充放电电流、瞬时发电功率、累计发电量、单体电池电压、单体电池温度、环境温度、逆变器输出电压、电流以及配电开关状态等。同时，实时监控周边设备的运行状况的数据采集，比如防雷器状态、断路器状态、CO2、SO2减排量等。

2.2 故障监测

实时监测光伏电站设备运行状态和监测其故障信息。当设备发生故障时，通过WCTU的I/O脚发送短信告警信息，并把设备故障信息通过WCTU传送到监控中心，通知维修人员及时处理，并对设备的故障信息进行记录，方便以后数据查询使用，以便于故障分析跟定位。

2.3 电池管理

根据蓄电池的工作特点，选择适当的蓄电池充电方式。提高电池容量延长使用寿命。当电池处于放电状态时，太阳能电池板停止充电；如果蓄电池超过负载，系统自动发送切断指令，蓄电池停止放电，以保护电池的使用寿命，减少维护成本。

2.4 远程监控

监控中心具有远程控制通讯接口，以保证监控中心对光伏电站工作状态的了解及远程控制的功能，监控中心对现场的太阳能电池板及其周边设备，具有遥测、遥控、遥信、遥调等易用的参数设置功能。监控中心的系统软件可以详细运行参数显示，具有电量累计、系统分析、历史记录功能。

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