分布式光伏发电远程监控系统

项目背景

新能源、可再生能源接入电网是智能电网建设的重要组成，也是能源互联网发展的基础。近年来，太阳能光伏发电技术快速发展，光伏发电并网对配电网的影响也不断加深。电网调度人员需要人工参与光伏发电站的发电量控制，人工制定动态的发电计划，这样存在调控的滞后性问题；光伏发电站并网发电单元增加到一定额度时，功率的扰动将会影响电网稳定；由于靠人工调节发电出力的方式经常会导致光伏电站并网变电站的降压变压器出现“逆功率”问题，对于降压变压器的寿命、继电保护配置等都来了严重问题，上述问题严重制约太阳能光伏发电技术的发展。因此，迫切需要提出一种综合考虑经济性、实时性的光伏发电远程监控系统。

项目需求

1.设备联网，数据采集

现场环境复杂，没有有线网络，铺设光纤或有线成本高，施工不便。，因此采用4G无线通信的方式来实现设备联网，部署简单无需现场施工布线，成本低建设快，进而实现数据采集的稳定传输。

2.无人值守，远程维护

偏远地区外派人员成本高，待遇也低，因此自动化的数据采集可以实现无人值守的需求。当设备出现故障时，也能借助网关临时开通远程维护通道，实现远程维护，节省成本提高效率。

3.安全稳定

工业设计考虑到项目现场复杂多变的环境因素，要求网关设备具有安全稳定的功能，同时户外安装的设备应该具有耐高低温和防雷特性，保证数据全天候24小时的传输。

4.数据加密传输，保证数据安全。

采用无线传输数据，数据经过Internet网传输，不能保障数据传输安全，为保证网络的安全运行，整个系统网络设计建议使用VPN加密隧道传输，既能保证数据的安全传输，又能实现数据的双向传输。

解决方案

该系统由4G网关监控模块，数据采集模块，感应模块，报警模块和云平台组成。数据采集模块可以实时监控分布式光伏电站的数据传输信息。电路和元件的工作时间以及功率流等方面，并处理监控对象的安全隐患。感应模块为分布式光伏电站的远程智能监控系统的用户提供分布式光伏电站的实时操作。

功能特点

1、云平台监控

工业网关支持4G/2G/网线/WIFI/5G等多样化的联网方式，同时自带丰富协议库，可以实现多种设备的解析和转换，进而采集到相关设备的数据，最后上传到云平台形成数据图表。通过云平台，用户就能随时查看各个部分的数据，如直流交流电量参数、温度、光照度、风向，从而实现远程监控和控制。

2、故障报警

如果电池板长期处于低输出状态，则提示操作人员到现场查看是否出现了故障,另外对于并网柜部分的主断路器分合闸状态进行监视，当出现开关变位时能及时报警，提醒操作人员。

3、数据大屏

通过EMCP云平台数据中心大屏界面可以对光伏阵列现场环境进行实时监测与显示，如室外温度值、风速、风向、光照强度等都可以通过图表，柱状图，饼图，折线曲线图，三维模型等的显示整个项目的实时运行情况。能够所见即所得的查看现场设备的运行情况。统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，可以反映出每天24小时内光伏发电量与该日日照强度，环境温度，风速等的波动情况。

4、历史数据管理

该监控系统可以记录光伏发电现场的各类事故，例如通讯异常、开关变位、操作记录等；同时，还能根据不同的类型进行查询，还可以修改越限警报值。通过对两种不同类型的逆变器的发电量、日发电量曲线、月发电量柱状图、年柱图和年柱图等进行比较，可以很直观的看到每天的光伏发电功率的变化。

5、断网续传

网关自带防火墙看门狗等防护措施，可以保护数据安全，同时断网续传可以保证网络恢复时数据自动上传，保证数据完整性。此外，用户可以设置异常数据区间，当采集到异常数据就会自动发送短信微信通知，方便及时管理维护，减少损失。

6.远程设备程序上下载：支持主流PLC，触摸屏等设备的远程程序上下和在线监测，即使光伏设备分布复杂，也可以实现对设备的远程下载，由此可解决维护难，出差成本高的问题。