光伏電站電力監控系統設計與選型方案

1 概述
當今世界，煤炭、石油等化石能源頻頻告急，環境污染問題日益嚴峻。而太陽能作為最具潛力的可再生能源，因其儲量的無限性、存在的普遍性、利用的清潔性以及實用的經濟性，越來越被人們所青睞。大力發展光伏產業、積極開發太陽能，在全球范圍得到了空前重視，已成為各國可持續發展戰略的重要組成部分。光伏產業也稱太陽能電池產業，即利用太陽能級半導體電子器件吸收太陽光輻射能，并使之轉換為電能的產業。

光伏電站主要由光電池陣列、匯流箱、低壓直流柜、逆變柜、交流低壓柜、升壓變壓器等組成，最后產生的高壓交流直接并入電網。針對每個環節電力參數檢測的需要，安科瑞公司推出了AGF系列光伏匯流采集裝置、PZ系列直流檢測儀表及ACR系列電力質量分析儀，分別應用于匯流箱、直流柜及交流柜中，并通過Acrel-3000 V8.0光伏電力監控系統實現后臺集中監控。

Acrel-3000 V8.0光伏發電監測系統是上海安科瑞電氣股份有限公司針對太陽能發電系統開發的軟件平臺，可對太陽能光伏電站里的電池陣列、匯流箱、逆變器、交直流配電柜、太陽跟蹤控制系統等設備進行實時監測和控制，通過各種樣式的圖表及數據快速掌握電站的運行情況，其友好的用戶界面、強大的分析功能、完善的故障報警確保了太陽能光伏發電系統的完全可靠和穩定運行。


2 光伏電站電力監控表計
AGF系列光伏匯流采集裝置是專門應用于智能光伏匯流箱，用于監測光電池陣列中電池板運行狀態，光電池電流測量，匯流箱中防雷器狀態采集、直流斷路器狀態采集、繼電器接點輸出，帶有風速、溫度、輻照儀等傳感器接口，裝置帶有RS485接口可以把測量和采集到的數據和設備狀態上傳。

PZ系列直流檢測儀表是針對直流屏、太陽能供電、電信基站等應用場合而設計的，該系列儀表可測量直流系統中的電壓、電流、功率、正向與反向電能。既可用于本地顯示，又能與工控設備、計算機連接，組成測控系統。

儀表可具有RS-485 通訊接口，采用Modbus-RTU 協議；可帶模擬量輸出、繼電器報警輸出、開關量輸入/輸出。根據不同要求，通過儀表面板按鍵，對變比、報警、通訊、開關量輸出進行設置與控制。
3 光伏電站電力監控系統表計的選型方案

應用場合 型號 主要功能
匯流采集 AGF 4-16路DC0-20A輸入，3路開關量輸入，4種類型模擬量信號輸入，2路繼電器輸出，防雷光電隔離，RS485/Modbus-Rtu協議，精度0.5級
直流屏 PZ72-DE 直流電壓、電流、功率、電能（正向與反向）測量；RS485/Modbus協議、LED顯示
PZ72L-DE 直流電壓、電流、功率、電能（正向與反向）測量；RS485/Modbus協議、LCD顯示
PZ300-DE 直流電壓、電流、功率、電能（正向與反向）測量；RS485/Modbus協議、LCD顯示、導軌式安裝
配電柜 ACR330ELH 三相I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ；四象限電能計量；THDu,THDi、HRUn/HRIn(2-31次各次諧波分量)；CF（電壓波峰系數）、THFF（電話波形因子）、KF（電流K系數）、εu(電壓不平衡度）、εi(電流不平衡度）計算；電網電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量；RS485/Modbus、大屏幕點陣式LCD圖形顯示、全中文菜單

4 光伏電站電力監控系統
4.1 光伏發電監測系統組網示意圖

4.2 軟件功能
u 實時監測太陽能電池板的電壓、電流及其運行狀況
u 防雷器狀態、斷路器狀態采集與顯示
u 實時監控逆變器工作狀態，監測其故障信息
u 系統詳細運行參數顯示
u 故障記錄及報警
u 具有電量累計、系統分析、歷史記錄功能
u 簡單易用的參數設置功能
4.3 軟件界面
監控系統提供功能選擇畫面，并對光伏陣列現場環境進行實時監測與顯示，如室外溫度值、濕度百分比、光照度及陣列表面溫度值等；

系統運行主畫面

監控系統可分區域實時監測各光伏陣列的充電電壓及電流、蓄電池電壓及溫度等信息，并對故障點進行異常顯示與報警提示；

匯流監測系統畫面

逆變器監測畫面

監控系統可針對光伏發電現場的各種事件進行記錄，如：通訊采集異常、開關變位、操作記錄等，時間記錄支持按類型查詢，并可對越限報警進行更改設置；

事件記錄監測畫面

曲線、棒圖分析畫面

注：光伏電力監控儀表可按上述報價的70%優惠供應。
7 結束語
太陽能是優秀的綠色能源，是21 世紀能源發展的方向，使用太陽能時不會帶來污染，不會排放出任何對環境不良影響的物質，是一種清潔的能源，可以作為人類永久性的能源，取之不盡、用之不竭。利用Acrel-3000 V8.0光伏發電監測系統可以確保太陽能光伏發電系統的可靠和穩定運行。該系統在寧遠10MW光伏電站、國投敦煌10MW太陽能并網示范電站、西藏桑日10MW光伏電站、大唐青銅峽10MW光伏并網電站（一期）工程等項目中得到運用。