解决方案
【解决方案】光伏直流用电计量系统
光伏发电系统主要由光伏组件、控制器、逆变器、蓄电池及其他配件组成。根据是否依赖公共电网,分为离网跟并网两种,其中离网系统是独立运行的、不需要依赖电网。离网光伏系统配备了有储能作用的蓄电池,可保证系统功率稳定,能在光伏系统夜间不发电或阴雨天发电不足等情况下供给负载用电。光伏发电系统的工作原理均为光伏组件将光能转换成直流电,直流电在逆变器的作用下转变为交流电,实现用电、上网功能。因此可以对光能转换出的直流电进行电压电流的测量及电能计量。
  • 光伏发电系统主要由光伏组件、控制器、逆变器、蓄电池及其他配件组成。根据是否依赖公共电网,分为离网跟并网两种,其中离网系统是独立运行的、不需要依赖电网。离网光伏系统配备了有储能作用的蓄电池,可保证系统功率稳定,能在光伏系统夜间不发电或阴雨天发电不足等情况下供给负载用电。光伏发电系统的工作原理均为光伏组件将光能转换成直流电,直流电在逆变器的作用下转变为交流电,实现用电、上网功能。因此可以对光能转换出的直流电进行电压电流的测量及电能计量。
  • 针对电表不同的安装方式,有3款直流计量方案,分别是嵌入式安装直流电表PZ72L-DE、壁挂式安装直流电表DJSF1352、导轨式安装直流电表DJSF1352-RN。该三款仪表均可测量光伏直流系统中的电压、电流、功率、正向与反向电能。既可用于本地显示,又能与工控设备、计算机连接,组成测控系统。仪表具有RS-485通讯接口,采用Modbus-RTU协议;根据不同要求,通过面板按键,对变比、报警、通讯、开关量输出进行设置与控制。
    直流计量电表产品介绍
    PZ72L-DE
    功能参数
    ●测量功能:能测量直流电压U、电流I、功率P。
    ●计量功能:能计量当前组合电能,正向电能,反向电能。
    ●分时功能:两套时段表,一年可以分为4个时区,每套时段表可设12个日时段,4个费率(F1、F2、F3、F4即尖峰平谷),时段间隔为15分钟,时段可跨零点设置 。(仅LCD液晶表具有)
    ●历史数据统计功能:能统计上12月的历史电能(各费率电能)。(仅LCD液晶表具有)
    ●开关量输入输出功能:PZ72有二路开关量输出,二路开关量输入,PZ96有二路开关量输出,四路开关量输入,开关量输出为继电器输出,可以实现“遥控”和报警输出。开关量输入不仅能够采集和显示本地的开关状态信息,同时可以通过仪表的RS485实现远程传输功能,即“遥信”功能。
    ●显示:LCD(背光延时时间可调)或LED。
    ●通讯:RS485接口,半双工、光电隔离,Modbus-RTU 或DL/T645-2007协议,波特率1200、2400、4800、9600、19200、38400可选,调制红外固定为1200bps。
    ●开关量:输入(DI)干接点输入,仪表内置电源,光电隔离。输出(DO)2路继电器输出,常开触点,容量2A/30VDC或2A/250VAC。 
    DJSF1352
    主要功能
    ●具有正向,反向有功电能量计量功能,组合电能=正向+反向。
    ●电压、电流、功率测量。
    ●上12个月结算功能。
    ●具有日历、计时和闰年自动转换功能,具有校时功能。其中广播下发的时钟误差不得大于5分钟,在零点前后十分钟内不准校时,每天只允许校时一次。
    ●具有两套费率时段,可通过预先设置的时间实现两套费率时段的自动转换,每套费率时段全年至少可设两个时区,24小时内至少可以设8个时段,时段间隔为15分钟,时段可跨零点设置。
    ●调制红外通讯接口和RS-485通讯接口,采用DL/T645-2007通讯协议和Modbus-RTU协议,RS485的通讯速率可在1200bps、2400bps、4800bps、9600bps设置,调制红外固定为1200bps。
    规格参数
    ●准确度等级:1级。
    ●额定电压(Ub):100V、350V、500V、750V、1000V等。
    ●标定电流(In):300A(可设置),分流器支持输出0-75mV,霍尔电流传感器支持输出0-20mA和0-5V。
    ●脉冲常数:以实际铭牌标注为准。
    ●辅助电源:供电电压,DC20-60V或AC85V-265V可选。
    DJSF1352-RN
    功能参数
    ●测量:双路直流输入 。 
    ●显示:8 位段码式液晶屏(LCD)。 
    ●通讯接口 :RS485,红外RS485, infrared。
    ●通讯协议:Modbus-RTU,DL/T 645-2007。
    ●开关量:开关量输出:2路继电器输出,2A/30VDC或2A/250VAC;开关量输入:2路干接点输入。
    ●脉冲输出:一路秒脉冲输出,一路电能脉冲输出。

  • 安科瑞电光伏电站监控软件采用Acrel-2000,是安科瑞电气股份有限公司总结多年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计针对用户配电系统和光伏电站的实时监控系统。
    1.软件运行环境配置
    服务器上安装Windows 7操作系统。
    2.光伏电站电力监控软件架构
    软件采用C/S架构,实时采集光伏电站电流、电压、日/月/年/累计发电量和气象数据。
    3.光伏电站电力监控软件功能
    对光伏电站的整体信息进行监控,采用图形和数据的形式实时动态地展现电站概况、电站实时发电及发电统计信息。包括电站概括、环境参数、实时信息、发电量统计及发电量TOP10 信息
    通过主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。
    1)通过对电站内一次及二次配电网络状态的监控,了解电站内各电气设备的运行情况及状态,并对电站的并网状态、有/ 无功功率流向情况等进行实时监控。 
    2)光伏组件分布监控
    能够根据微逆变反应的数据显示各组太阳能电池板的工作状态(是否正常发电),根据组串式逆变器显示各光伏组串输出功率,分别计量两种两种逆变方式的发电量日发电量、日发电量曲线、月发电量柱状图、年发电量柱状图等,并对这两种方式发电量进行对比。
    3)逆变器监控
    组串式逆变器主要监测指标包括:
      直流电压、直流电流、直流功率
      交流电压、交流电流
      逆变器内温度、时钟
      频率、功率因数、当前发电功率
      日发电量、累积发电量、累积CO2 减排量
      电网电压过高、电网电压过低
      电网频率过高、电网频率过低
      直流电压过高、直流电压过低
      逆变器过载、逆变器过热、逆变器短路
      散热器过热
      逆变器孤岛
      DSP 故障、通讯故障等。
    监控系统可绘制显示逆变器电压—时间曲线、功率—时间曲线等,直流侧输入电流实时曲线、交流侧逆变输出电流曲线,并采集与显示各逆变器日发电量等电参量
    4)交流汇流箱监控
    交流汇流箱主要监测指标包括:
      光伏组串输出直流电压、输出直流电流、输出直流功率
      各路输入总发电功率、总发电量
      汇流箱输出电流、汇流箱输出电压、汇流箱输出功率
      电流监测允差报警
      传输电缆/ 短路故障告警
      空气开关状态、故障信息等
    5)交流配电柜监控
    交流配电柜主要监测指标包括:
      光伏发电总输出有功功率、无功功率
      功率因数、电压、电流
      断路器故障信息、防雷器状态信息等
    6)并网柜监控
    通过对并网柜的监控,计量上网电量、内部用电量、电能质量、光伏发电系统有功和无功输出、发电量、功率因数、并网点的电压和频率、注入系统的电等参数,计算碳减排量,并折算成标准煤,计算发电收益。
    7)环境参数监控
    环境参数主要监测指标包括 :
      日照辐射
      风速、风向
      环境温度
      太阳能电池板温度等
    对比实际微逆或几种微逆输出指导电池板需要清洗等信息。
    8)历史数据管理
    监控系统可针对光伏发电现场的各种事件进行记录,如:通讯采集异常、开关变位、操作记录等,时间记录支持按类型查询,并可对越限报警值进行更改设置;
    9)日发电趋势分析
    系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。
    10)故障报警
    当电池板长时间输出功率偏低进行故障指示,建议运维人员前往现场检查是否有故障发生等;另外对于并网柜部分的主断路器分合闸状态进行监视,当出现开关变位及时报警,提醒运维人员。
    云平台
    云平台软件采用B/S架构,任何具备权限的用户都可以通过WEB 浏览器,根据授权的不同监视分布在区域内各建筑的光伏电站的运行状态(如电站地理分布、规模信息、是否并网、当前发电量、总发电量等信息)。
    1)显示接入的电站位置、数量、装机容量以及异常报警情况。
    2)显示单个场站当日发电功率曲线、日/月/累计发电量以及设备状况等。
    3)显示单个逆变器详细情况,包括实时功率、日发电量、事件告警以及支路信息。
    典型案例
    1.扬州晶澳光伏电站
    2.山西国臣光伏电站
    3.北京国臣光伏电站
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