光伏电站监控系统管理制度
1、监控对象及外接系统
1.1、监控对象为光伏电站所属:
1.1.1、逆变器
1.1.2、箱变
1.1.3、其他辅助设备
1.1.4、升压站设备
1.2、主要外接系统 :
1.2.1、上级管理部门,如省级调度系统
1.2.2、远程监控系统
2、系统构成
2.1、逆变器主控系统
并网逆变器是光伏电站中重要的电气设备,同时也是光伏发电系统中的核心设备。逆变器将光伏方阵产生的直流电(dc)逆变为三相正弦交流电(ac),输出符合电网要求的电能。逆变器是进行能量转换的关键设备,其效率指标等电气性能参数,将直接影响电站系统发电量。逆变器监控系统是将逆变器所有数据信号通过光缆传入光伏电站后台的监控系统。
2.2、升压站监控系统
变电站要求以计算机站控系统为核心,对整个变电站系统实现遥测,遥信,遥控,遥调功能。系统可以根据电网运行方式的要求,实现各种闭环控制功能。实现对全部的一次设备进行监视、测量、控制、记录和报警功能,并与保护设备和远方控制中心通讯,实现变电站综合自动化。光伏电站通讯层采用工业光纤以太环网结构。综合自动化根据需要也可采用双网冗余结构。升压站通讯服务器负责与相关调度系统的信息交换。
2.3、箱变控制系统
光伏发电作为可再生能源的主要利用形式,所建成的光伏电站具有其自身的特殊性。最显著的就是发电单元布置较为分散且数量众多,距离集中升压变电所位置较远,需就地经升压变电站升压后传送至集中升压变电所。因此箱式变电站作为升压输电的重要设备,其安全可靠、节能环保、运行维护等综合性能对提升光伏电成套装备的整体技术指标尤其重要。因此,在普通箱式变电站的基础上还增加了智能化功能,对高低压设备配备相应的传感装置,利用稳定可靠的测控装置将电气一次、二次信息、逆变器控制信息纳入集中监控系统中,减少日常维护成本,提高光伏电站的自动化管理水平及运行可靠性。信号可通过光纤或plc的方式传入。
2.4、系统接入(svg)
svg是一种用于动态补偿无功的新型电力电子装置,它能对大小变化的无功进行快速和连续的补偿,其应用可克服lc补偿器等传统的无功补偿器响应速度慢、补偿效果不能精确控制、容易与电网发生并联谐振和投切震荡等缺点,显著提升光伏电站接入点的电网稳定性及安全性。其基本原理是指将自换相桥式电路通过电抗器直接并联在电网上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧电流,就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实现动态无功补偿的目的。
2.5、气象预报系统
气象预报系统,收集到的光伏电站所属区域的气象预报信息,对于可能到来的灾害性天气,制定各种气候条件下的防灾预案,以保证光伏电站的安全运行、减少灾害损失。 同时,气象预报系统还可对制定光伏电站在未来时段的生产计划,合理地安排人员调配和设备检修计划提供支持。
2.6、安防视频监控系统
图像监控系统是一种全天候、全方位的实时监视设施,使运行调度人员扩大观察视野,随时掌握光伏电站设备运行、安全防范等实时情况,并可同时对每个现场场景进行实时录像,以便进行事故预防与分析。为提高企业运行管理水平,适应电站“无人值班、少人值守”的运行管理方式,图像监控系统将作为一种现代化的监视手段,为光伏电站内各项生产设施的安全运行提供保障手段。
3、远程监控系统
3.1、系统功能
远程监控系统主要实现对所属光伏电站生产设备的数据采集、监视和控制等,并满足上级调度部门通过本系统所属各光伏电站实现四遥(遥信、遥测、遥调和遥控)的功能。
3.1.1、数据采集及处理
3.1.1.1、数据采集功能
接收各光伏电站计算机监控系统上送的逆变器及其辅助设备的运行状态、运行数据、报警代码等信息;
接收各光伏电站升压站计算机监控系统上送的升压站设备的实时运行数据;
采集各光伏电站关口电能计量表计上送的实时电能量数据;
接收操作员手动登录的数据信息。
3.1.1.2、数据处理功能
对接收的各类数据进行可用性检查 ;
生成数据库 ;
对接收的数据进行报警处理,生成各类报警记录,并能进行声光报警以及电话或短信提示 ;
生成历史数据记录 ;
生成各类运行报表 ;
生成各类曲线图表 ;
具有数据统计能力,汇总逆变器运行时间、有功、无功、可用功率、电量累计、统计与分析,设备故障报警统计与分析等。
具有事件顺序记录的处理能力 。
3.1.1.3、安全监视功能
安全监视是远程监控系统的重要功能之一。正常运行时,值班人员可通过系统的人机联系手段,对所属光伏电站各类设备的运行状态和参数进行监视管理。安全监视对象包括:
3.1.1.3.1、逆变器及其辅助设备、升压站设备等的运行状态和参数、运行操作的实时监视。包括系统电压监视、发电监视、负荷监视、输电线潮流监视、设备运行状态监视等。
3.1.1.3.2、各光伏电站计算机监控系统运行状态、运行方式及系统软、硬件运行状况监视。
3.1.1.3.3、光伏电站其它运行信息的监视
3.1.1.4、画面显示
通过远程监控系统主机显示光伏电站各种信息画面,显示内容主要包括全部逆变器的运行状态,发电量,设备的温度等参数,各测量值的实时数据,各种报警信息,计算机监控系统,网络系统的状态信息。
3.1.1.5、报警及记录
当设备运行状态发生变更或参数超越设定值等情况发生时,对发生的异常情况进行记录,并发出声光及语音报警,及时报告运行人员,并可通过电话向场外人员报警。
3.1.1.5.1、事件顺序记录
事件顺序记录量包括断路器状态、重要继电保护信号等。
当远程监控系统收到各光伏电站的soe记录时(主要是升压站断路器及重要的保护动作信号),系统立即按事件发生的时间(年/月/日/时/分/秒/毫秒)顺序予以记录。自动显示报警语句,指明事件名称及性质,启动语音报警。远程监控系统能将各光伏电站主要设备的动作情况按其发生的先后顺序分别记录下来,以便查询与分析。
3.1.1.5.2、故障及状态记录
远程监控系统采集各光伏电站的各种重要的故障及状态信号,一旦发生状态改变将记录并显示故障名称及其发生时间。
3.1.1.5.3、参数越限报警与记录
远程监控系统对运行设备的某些重要参数及计算数据进行范围监视,当这些参数量值超过预先设定的限制范围时,产生越限报警,并进行自动显示和记录。
3.1.1.5.4、语音报警、电话自动报警及查询
光伏电站及远程监控自动化系统值班人员可对系统数据库进行设置、定义发生哪些事故时,监控系统需要进行语音报警和电话自动报警,若需要电话自动报警时可顺序设置若干个电话号码或手机号码,当发生事故时,系统能根据设置情况发出声光、语音报警信息,并自动启动电话和传呼系统进行报警;系统还提供电话查询功能,可通过电话查询当前电站设备运行情况。
3.1.1.5.5、电气主设备动作及运行记录
远程监控系统可以对各光伏电站主要电气设备的动作次数和运行时数等加以统计和记录,以便考核并合理安排运行和检修计划,包括逆变器运行时数、断路器的合闸次数、正常跳闸次数、事故跳闸次数等。
3.1.1.5.6、操作记录
远程监控系统可对各种操作进行记录,其中包括逆变器状态变化,断路器和隔离刀闸的合、跳闸,主变中性点刀闸的分、合等操作的记录。
3.1.1.5.7、运行日志及报表
远程监控系统能按照值班人员的管理和要求生成和打印运行日志和报表,包括电气量参数报表,非电气量参数报表,发电量统计报表,综合统计表等。报表打印方式有定时自动打印、随机召唤打印等。
3.1.1.6控制功能
3.1.1.6.1、光伏电站控制系统层次
光伏电站控制系统采用分层分布式体系结构,整个控制系统分为三层:
现地控制层:布置在逆变器控制箱/柜/室内,就地控制和了解器件的运行和操作,并将有关数据传送到中央控制室。
厂站监控层:在光伏电站中央控制室内设置有计算机监控系统,在光伏电站中央控制室内,能对光伏电站所有器件及送变电设备进行集中控制。
远方监控层:根据需要布置在远方的监控中心,远方监控中心可以通过广域通讯网络与各光伏电站中央控制室主机进行通信,对光伏电站设备进行监控。
3.1.1.6.2、控制方式设置
远程监控系统的控制方式适用于对光伏电站设备的控制与操作,包括自动和操作员手动控制,分为“远程监控”和“光伏电站监控”两种方式,该控制方式的切换按各光伏电站分别进行。
当某个光伏电站处于“远程监控”方式时,由光伏电站及远程监控自动化系统操作员通过远程监控系统对光伏电站设备进行远方实时控制和安全监视,光伏电站操作员只能监视本光伏电站设备的运行状况,不能进行控制操作;当某光伏电站处于“光伏电站监控”方式时,该光伏电站设备仅受本光伏电站计算机监控系统控制,不接受远程监控系统的控制命令。
控制方式的切换由光伏电站操作员或光伏电站及远程监控自动化系统操作员进行,切换权限按光伏电站、光伏电站及远程监控自动化系统的顺序由高到低排列。
3.1.1.6.3、控制操作
当光伏电站处于“远程监控”控制方式时,光伏电站及远程监控自动化系统操作员可通过远程监控系统对光伏电站升压站设备进行远方控制,控制操作包括:断路器的投、切,隔离刀闸的合、分等。
3.1.1.7、电能计量管理
设置电能计量数据服务器,采集各光伏电站关口计量表计上送的电能量数据,并对采集的电能量数据进行统计、处理及综合分析,对电能量数据进行远程抄表及存储,以便为相关部门提供运营、电力市场交易及公司考核管理提供所需的信息。
3.1.1.8操作权限管理
具有操作权限等级管理功能,当输入正确操作口令和监护口令才有权限进行操作控制,参数修改,并将信息给予记录。并具有记录操作修改人,操作内容的功能。
3.2、系统通信
远程监控系统具有与光伏电站光伏发电机计算机监控系统通信功能,采集光伏电站逆变器的运行信息,并对其进行监视。
采集升压站设备的运行信息及保护装置动作信息,并可对开关设备进行远方控制操作。
远程监控系统通过正向物理隔离装置与综合管理信息系统接口,以便向综合管理信息系统传送光伏电站生产运行信息。
远程监控系统具有与gps时钟同步装置的通信功能,接收gps时钟同步装置的对时信号,实现系统内部的时钟同步。
3.3、系统诊断
为提高系统的可利用率和可维护性,远程监控系统提供完备的诊断功能。对于计算机及外围设备、人机接口、通信接口及网络设备的状态,诊断软件能进行周期性诊断、请求诊断和离线诊断。系统在线诊断时,不影响系统的监控功能。
