光伏发电系统运行与维护 知识点2 光伏电站管理制度 3.1.1光伏电站监控系统介绍.doc

光伏发电系统运行与维护 山东理工职业学院教案首页 学年 第 学期 课程名称 光伏发电系统的运行与维护 任课教师 授课班级 授课时间 第 周 第 周 第 周 第 周 第 周 第 周 星期 星期 星期 星期 星期 星期 第 节 第 节 第 节 第 节 第 节 第 节 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 授课课题 第一讲 光伏电站监控系统介绍 教学目的 1.掌握光伏电站监控系统原理； 2.掌握光伏电站监控系统各组成部件及功能； 3.了解光伏电站监控系统的应用和本课程任务。 教学重点 1.能指认光伏电站监控系统主要组成部件； 2.能根据光伏电站监控系统组成辨别系统类型。 教学难点 掌握光伏电站监控系统组成，熟悉各部件功能； 掌握光伏电站监控系统类型及工作原理。 课前准备 备 注 山东理工职业学院教案纸 教学过程 教 学 内 容 教学方法 讲解新课 引入概念 第一讲 光伏电站监控系统介绍 光伏电站监控系统简介 在光伏电站中，包括光电池阵列、汇流箱、低压直流柜、逆变柜、交流低压柜、升压变压器，直到最后产生的高压交流并入电网，在这每个环节电力参数都需要检测和控制，光伏电站微机监控系统，可实现对分布在不同区域的光伏发电站的监控，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、太阳跟踪控制系统等设备进行实时监测和控制，提供设备数据采集、解析、处理、事件产生、存储，并通过各种样式的图表、趋势、报表呈现电站的运行情况，确保客户远程对电站数据的监控需求。光伏电站微机监控系统强大的分析功能、测控功能、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，如图1-1所示。 图1-1 智能光伏电站管理中心 光伏电站监控系统组成 1、监控系统的基本结构 大型光伏电站监控系统由监控中心、光纤环网、监控子网、通信单元、测控终端、安保技防单元等部分组成，系统整体拓扑结构如图1-2所示。 讲 解 山东理工职业学院教案纸 教学过程 教 学 内 容 教学方法 讲解新课 图1-2 光伏电站监控系统组成结构 监控中心是整个监控系统的核心。监控中心通过通信系统与各现场系统进行信息交互，完成运行监测、命令下达、数据分析、状态显示、统计分析等功能，并接受调度指令，进行光伏电站的有功/无功功率控制。 光纤环网是监控系统的骨干通信网，物理介质采用100M或1000M单模光纤，通信协议为TCP/IP协议，具有速度快、实时性好、可靠性高的优点，可配置为单环网或双环网形式，监控中心和各现场系统通过工业以太网交换机接入光纤环网。 监控子网是指由各种测控终端、现场通信网络以及安保技防单元组成，并一同接入工业以太网交换机的监控子系统。大型光伏电站一般以500kW或1MW容量为一个光伏发电单元，监控子网的功能范围就是以光伏发电单元为依据来界定的。监控子网的拓扑结构如图2-3-4所示，其中光伏汇流箱的测控终端以电力线载波方式通过直流电缆通信，直流防雷配电柜内的测控终端接收载波信号，并通过双 讲 解 山东理工职业学院教案纸 教学过程 教 学 内 容 教学方法 讲解新课 绞线将光伏汇流箱与自身的监测数据一起发送到现场总线上，如图1-3所示。 图1-3 光伏电站监控系统子网组成结构 通信单元负责完成数据预处理和规约转换，是信息上传下达的关键设备。监控子网的现场总线协议和其他通信协议将通过规约转换和隧道技术在TCP/IP网络上完成传送。 测控终端是监控系统中最基本的设备，负责完成末端的数据采集与命令下达，并与通信单元进行交互。根据测控对象、处理能力和通信介质的不同，测控终端也分为不同类型，以达到灵活部署、降低成本的目的。 2、光伏电站监控系统的关键部件 （1）测控终端 测控终端直接面向测控对象完成数据采集上传与控制命令下达的任务。测控终端的核心器件是微处理器和智能收发器，根据应用 讲 解 山东理工职业学院教案纸 教学过程 教 学 内 容 教学方法 讲解新课 环境的不同，微处理器可以采用ARM7、ARM9或PowerPC，智能收发器可以选择电力线或双绞线物理层。具体的，微处理器承担数据采集、预处理以及控制命令辨识等功能，而智能收发器负责在总线上收发数据。测控终端的基本结构如图1-4所示。 图