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光伏电站数据采集系统与远程通讯系统一、项目简介1、项目名称:巨力新能源10MW太阳能光伏屋顶发电项目2、建设单位:中国巨力集团有限公司3、建设规模:10MWp屋顶光伏发电项目4、项目地址:中国巨力集团5、电站范围:中国巨力集团厂区6、单位屋顶:8处二、监控系统说明如图2.1所示,光伏综合监控系统具备就地和远程监控功能,监控软件由本地监控与远程监控相结合。
本地监控由中央控制器(包括数据采集、控制算法、网关等功能、通讯链路、本地显示组成,主要功能是负责本地发电设备数据采集、控制、数据存储、能量调度、通讯等功能。
远程监控由广域网通讯链路、路由器、数据库服务器、网络服务器、上位机展示平台组成,主要功能是负责将各个电站数据进行收集,电站状况调查,数据存储、处理、分析,发电经济性分析等等。
传统光伏电站监控系统主要由逆变器厂商随设备提供,从本厂逆变器出发,对电站运行的一些参数进行监测,难以或不能直接控制逆变器的运行状态,无法获取电站中的其它设备的信息及控制这些设备,也无法满足电网调度系统对电站的实时监控要求。
而且该项目将采用不同厂商的设备,电源厂商自有的监控系统一般对其他厂家的设备兼容性差,容易造成一个个“孤岛”系统,无法形成统一的监控体系。
大型光伏电站必须配备自动运行、功能完善的监控系统。
这种监控系统不同于传统发电厂监控系统或变电站综合自动化系统,相对来说,大型光伏电站内设备种类不及传统电厂丰富,生产控制流程也不太复杂。
但其典型特点是装机容量大(10MW以上、占地面积广(150亩以上,且地理位置偏僻、维护人员很少,这就要求生产运行、设备监控、环境监测、安保技防等各环节集中统一起来,且能够适应其位置分散、配置灵活的特点。
基于现场总线设计的大型光伏电站监控系统可以满足这些要求。
因此,需要搭建一个统一的本地集中监控中心,该监控中心位于巨力索具园区,能够对不同厂商、不同类别、不同型号的光伏发电电源设备及计量表计、直/交流柜及其它电力设备进行统一监控,实现对该项目所包含的光伏电站完整、统一的实时监测和控制。
太阳能远程监控系统方案
一、方案组成：太阳能无线监控系统主要由太阳能供电系统、无线视频传输系统、视频监控系统三个子系统组成。
太阳能供电子系统是由太阳能组件、风力发电机、胶体蓄
电池、智能充放电控制器等组成，太阳能组件和风力发电机将光能转变为电能，经由一台风光互补智能控制器的控制，把电能存储到蓄电池(充电);需要供电时，打开控制器开关接通负载，把蓄电池中的电能提供给负载(放电)。
智能控制器的主要作用是对蓄电池进行充放电管理，当在工作时间内蓄电池供电不足时，控制器自动切断负载供电，对蓄电池进行过放保护;当蓄电池持续充电时，控制器对蓄电池进行过充保护。
蓄电池是在没有日照情况下维持系统工作所需的能量来源，当发生连续阴雨天的情况时就需要蓄电池有足够的电量维持
整个系统的连续工作，因太阳能胶体蓄电池的价格较高，不能因为顾及一年当中会出现几次长的阴雨天而增加系统蓄电池
配置，使系统在大部分时间内蓄电池配置都处在浪费的状态，过多配置蓄电池的结果必然导致成本大幅上升。
所以太阳能供电应用系统应允许发生概率较低的缺电现象，蓄电池独立供电时间一般为4-7天。
二、太阳能视频监控供电系统工作原理：
当太阳光照较强时，太阳能光伏组件产生的电流汇聚到控制器，控制器进行供电监控。
太阳能光伏组件通过控制器给视频监控部件供电，同时将多于的能量储存在储能系统中。
当太阳光照较弱时，太阳能储能单元板的发电满足不了视频监控需求的能量时，负载除从太阳能储能单元板获取能量以外，储能系统同时处于放电状态以满足视频监控稳定运行。
当到夜间、阴天等日照条件不好的情况下，转由储能系统给视频监控供电。
三、报价明细表。
光伏系统的监控与数据分析随着可再生能源的快速发展，光伏系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案受到越来越多的重视。
而光伏系统的监控与数据分析则成为了保障系统运行和优化发电效率的重要手段。
本文将介绍光伏系统监控的基本原理、数据分析的方法以及这些工作对系统运行和维护的重要意义。
一、光伏系统的监控原理光伏系统的监控是通过对系统的各项参数进行实时采集和分析，以便及时了解系统的运行状况并进行故障诊断与排除。
典型的光伏系统监控参数包括太阳能电池组件的电流、电压、发电功率以及逆变器的运行状态等。
为了实现系统的远程监控，通常会在光伏系统中部署数据采集装置，用于定时采集关键参数的数据并将其传输到监控平台。
监控平台通过数据分析与处理，能够实时反映系统的运行状态，警示并及时处理异常情况，以保障光伏系统的稳定运行。
二、光伏系统数据的采集与存储光伏系统监控的第一步是数据的采集与存储。
数据采集装置通过传感器等装置实时采集各项参数，并将数据通过通信网络传输到数据管理中心。
数据管理中心负责对数据进行处理和存储，为后续的数据分析提供支持。
在数据采集与存储过程中，需要注意数据的准确性和完整性。
合理选择传感器和数据采集装置，并进行定期的维护与校准，可以保证数据的准确性。
此外，建立稳定的通信网络和数据存储系统，能够保证数据的完整性和安全性。
三、光伏系统数据的分析与应用光伏系统监控的另一个重要任务是对采集到的数据进行分析与应用。
通过对数据的挖掘与分析，可以获取光伏系统的运行状况、发电效率等关键信息，为系统的优化调整提供决策依据。
在数据分析过程中，可以运用各种方法与技术，如统计分析、模型建立、机器学习等。
例如，可以利用历史数据进行趋势分析，识别出系统的发电效率变化趋势，从而预测并防范潜在故障；同时，还可以通过对光伏系统与气象数据进行相关性分析，优化光伏阵列的布局与倾角，提高系统的发电效率。
另外，光伏系统数据的分析与应用也可以为系统的运维与维护提供有力支持。
光伏电站集控中心监控系统（SPSIC-3000）简介如今光伏电站分布地域广、运行管理人员少、运行管理工作量大。
为了减少场站监管的工作量、实现不同类型各光伏电站的统一监管、多层监控、从而实现无人值班少人值守的运营模式，国能日新推出了光伏电站集控中心监控系统的解决方案。
光伏电站集控中心监控系统（SPSIC-3000）是在已有的各光伏电站监控的基础上建立统一的实时历史数据库平台以及集中监控平台来实现对光伏电站群的远程监控和管理的总体目标。
集控系统将现有光伏电站本地的监控系统、功率预测系统等相关信息进行整合构建成统一的生产信息系统平台，实现各光伏电站监控系统和统一系统平台之间的数据交互，并能够向各个监控点提供统一的运行相关信息，实现新能源公司在监控层面上的一致性。
因此，基于远程的集中监控系统平台能够实现对其区域内的光伏电站进行监控调度功能，实现对光伏电站群的集中运行管理、集中检修管理、集中经营管理和集中后勤管理，通过人力资源、工具和备件、资金和技术的合理调配与运用，达到人、财、物的高效运作和资源的优化利用，保障实现光伏电站群综合利用效益最大化。
集控系统充分总结了调度自动化系统的成功运行经验，涵盖了调度主站、变电站、集控中心站运行工作的各种业务需求，可以向用户提供各种规模的调度运行、集控中心、变电站的完整解决方案。
系统采用模块化设计，基于厂站一体化综合信息平台，搭建站内各种应用子系统，各子系统相对独立；通过配置的方式改变运行方式，应用子系统可以合并到一台机器/嵌入式工控机上运行，也可以分散到多个机器上运行。
在此背景上，紧密跟踪国际上电网调度自动化技术的最新发展，广泛吸取国内外的调度自动化系统的实际经验而产生的新一代平台系统。
光伏电站集控中心监控系统（SPSIC-3000）可实现如下功能：1、升压站监控系统功能；2、光功率预测系统；3、电站视频/安防监控系统；4、故障报警系统；5、光伏电站生产运营分析系统；6、能量综合管理子系统；7、监控中心GPS；国能日新24小时技术支持服务，为客户的利益保驾护航。
IDC数据中心统一监控中心解决方案在当今数字化时代，数据中心已成为企业运营的核心基础设施。
随着业务的不断增长和技术的快速发展，数据中心的规模和复杂性也在与日俱增。
为了确保数据中心的稳定运行，提高运维效率，降低运营成本，建立一个统一监控中心成为了至关重要的任务。
一、需求分析1、多设备监控数据中心包含了各种各样的设备，如服务器、存储设备、网络设备、空调系统、电力系统等。
这些设备来自不同的厂商，具有不同的接口和协议，需要一个统一的监控平台能够对它们进行全面的监控和管理。
2、性能监测需要实时监测设备的性能指标，如 CPU 利用率、内存使用率、网络带宽、存储容量等，以便及时发现性能瓶颈，并采取相应的措施进行优化。
3、故障预警能够提前发现潜在的故障隐患，通过设置阈值和告警规则，当设备的指标超过阈值时，及时发出告警通知，以便运维人员能够快速响应，减少故障对业务的影响。
4、可视化展示以直观的方式展示数据中心的整体运行状况，包括设备拓扑图、性能图表、告警信息等，使运维人员能够快速了解数据中心的运行情况。
5、数据分析对监控数据进行收集、存储和分析，以便发现潜在的规律和趋势，为数据中心的规划和优化提供决策依据。
二、解决方案概述为了满足上述需求，我们提出了一套基于先进技术的 IDC 数据中心统一监控中心解决方案。
该方案采用了分层架构，包括数据采集层、数据处理层、数据存储层、应用展示层和告警通知层。
1、数据采集层通过多种采集方式，如 SNMP、IPMI、WMI、JDBC 等，对数据中心的各种设备进行数据采集。
同时，支持自定义脚本采集，以满足特殊设备的监控需求。
2、数据处理层对采集到的数据进行清洗、转换和聚合，去除无效数据和噪声，提取关键指标，并将数据格式进行统一，以便后续的存储和分析。
3、数据存储层采用高性能的数据库和分布式存储系统，对处理后的数据进行存储。
数据库用于存储设备的配置信息、告警规则等结构化数据，分布式存储系统用于存储大量的监控数据和历史数据。
分布式光伏电站的监控系统及监控方法在全球能源转型的大背景下，分布式光伏电站作为一种清洁、可再生的能源供应方式，正得到越来越广泛的应用。
为了确保分布式光伏电站的稳定运行、提高发电效率和保障安全性，一套完善的监控系统和有效的监控方法至关重要。
一、分布式光伏电站监控系统的组成分布式光伏电站的监控系统通常由以下几个主要部分组成：1、传感器与数据采集单元传感器负责采集光伏电站的各种运行参数，如光伏组件的电压、电流、功率，环境温度、光照强度等。
数据采集单元则将传感器采集到的数据进行汇总和初步处理，然后传输给监控中心。
2、通信网络用于将采集到的数据从现场传输到监控中心。
常见的通信方式包括有线通信（如以太网）和无线通信（如 WiFi、GPRS 等）。
通信网络的稳定性和数据传输速度直接影响监控系统的实时性和可靠性。
3、监控中心监控中心是整个监控系统的核心，负责接收、存储、分析和展示数据。
它通常包括服务器、数据库、监控软件等。
监控人员可以通过监控软件实时查看电站的运行状态，并对异常情况进行报警和处理。
4、远程终端除了监控中心，相关人员还可以通过手机、平板电脑等远程终端随时随地访问监控系统，获取电站的运行信息。
二、分布式光伏电站监控系统的功能1、实时监测能够实时采集和显示光伏电站的各项运行参数，让运维人员及时了解电站的工作状态。
2、数据分析对采集到的数据进行分析，例如计算发电量、功率曲线、设备效率等，为电站的优化运行提供依据。
3、故障报警当电站出现故障或异常情况时，如组件短路、逆变器故障等，监控系统能够及时发出报警信号，并定位故障位置，以便运维人员快速处理。
4、能源管理帮助用户对能源的生产和消耗进行管理，实现节能减排的目标。
5、报表生成能够自动生成各种报表，如日报表、月报表、年报表等，方便用户对电站的运行情况进行总结和评估。
三、分布式光伏电站的监控方法1、基于数据采集与分析的监控通过定期采集电站的运行数据，并对这些数据进行分析，来判断电站的运行状况。
光伏电站监控系统基本架构及构成一、光伏电站计算机监控系统架构光伏电站计算机监控系统的主要任务是对电站的运行状态进行监视和控制，向调度机构传送有关数据，并接受、执行其下达的命令。
站控层设备按电站远景规模配置，间隔层设备按工程实际建设规模配置。
各部分设备组成如下：1.站控层设备由主机兼操作员站、远动通信设备、公用接口装置、网络设备、打印机等组成，其中主机兼操作员站、远动通信设备按双套冗余配置，远动通信设备优先采用无硬盘专用装置。
2.间隔层设备包括光伏逆变器、汇流箱、太阳跟踪系统、气象监测系统及辅助系统的通信控制单元，光伏发电单元规约转换器，保护和测控装置等设备。
3.网络层设备包括网络交换机、光/电转换器、接口设备和网络连接线、电缆、光缆及网络安全设备等。
站控层与间隔层通常采用以太网连接，110kV及以上电站采用双重化网络，35kV电站采用单网结构。
站控层、间隔层网络交换机采用具备网络管理能力的交换机，站控层交换机的容量根据电站远景建设规模配置，间隔层交换机的容量根据远景出线规模配置，网络媒介在室内采用五类以上屏蔽双绞线，室外的通信媒介采用光缆。
二、光伏电站计算机监控系统站控层（一）数据采集通信子系统数据采集通信子系统一般由两套前置机及其通信接口装置、网络设备等组成。
其中。
前置机负责与各间隔层设备进行数据通信，完成数据采集与通信功能;通信接口装置负责与直流系统、UPS、电能量采集装置等其他智能设备进行数据通信。
前置机通过站控层网络与主机、工作站。
远动工作站等站控层设备连接，实现站控层内部通信功能。
间隔层设备直接接入站控层网络，站控层网络一般采用快速交换式以太网，以实现站控层与间隔层之间数据的快速交换。
数据采集和通信功能由主机、人机工作站、远动工作站等站控层设备的通信软件模块完成，一般要求站控层和远动工作站直接读取间隔层设备的信息，即信息采集遵循"直采直送"的原则。
光伏电站计算机监控系统一般采用双主机兼操作员站模式，主机是站控层数据收集、处理、存储及发送中心。
基于数据中心的太阳能 远程监控系统
北京创意博能源科技有限公司
杨建强 张一宇 邹怀松 2010-10-23
We have a dream, we like solar, we work in industrious, We believe bright future.
十余年的太阳能热行业经验积累、研发、制造、系统集成
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北京创意博能源科技有限公司
• 全玻璃真空集热管、玻璃金属真空集热管 • 太阳能集热器 • 太阳能热水工程、供热采暖工程 • 太阳能工程控制器 • 太阳能工程远程监控 • 太阳能工程数据中心
远程监控的相关背景
• 可再生能源产业的迅速发展，对 系统监控提出了需求。
• 本地监控 • 远程监控 • 基于数据中心和B/S架构的远程 在线监控
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可再生能源的产业结构
• 在线远程监控和数据中心的引入使得 传统可再生能源行业结构得到扩展， 分为4层， • 物理层
能量层
• 应用层 • 控制层（网络层） • 能量层
控制层 应用层 物理层
本地监控系统
• 监测的内容
Ø 太阳辐照度，环温、风速等气象数据； Ø 系统各处温度、流量、热量等 Ø 控制器、水泵、热泵机组、电加热等用电设备耗 电量等 Ø 电池板、风机的输出电压、电流、功率以及蓄电 池、充放电控制器、逆变器等设备的输入输出电 参数等；
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本地监控系统
• 获得的指标
Ø 可再生能源得热量、辅助能源得热量等； Ø 系统传输损耗、管路损耗、存储损耗等； Ø 可再生能源保证率； Ø 系统效率，光伏转换效率、热泵机组COP等； Ø 常规能源替代量、二氧化碳减排量等。
本地监控系统
现场数据采集和监控系统
Ø 现场传感器根据需求可包括环境温度和水温传感器，风 速传感器，太阳辐射传感器，流量传感器，电表等； Ø 现场控制器由单片机、PLC、嵌入式控制系统构成，通过 对水泵、电磁阀、电动阀和电加热等元件的控制，实现 系统的自动运行； Ø 现场数据采集设备； Ø 现场监控计算机及监控软件；
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现场采集设备及监控机示意图
控制器
现场数据采集设备及监控机
• 数据采集设备
• 由嵌入式多路高精度巡检系统组成，可以实现对温度、流量、供热量、耗电 量、太阳辐照、风速等数据采集，并与控制器通讯采集各种控制状态等。
具 有大容量本地存储、触摸屏 显示操作和远传通讯接口等 功能。
• 现场监控机
• 计算机或嵌入式系统，通过 通讯与现场控制器和采集设 备相连接；
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• 现场采集仪的主要性能指标
− 多路测温点、太阳辐照、各种流量、风速风向、电压电 流等各种参数测量； − 自动校准传感器，保证测量精度； − 自动计算太阳辐照量、流量、电量等累积量； − 采集时间间隔可调，采集速度<200ms/通道； − 采集精度：24BitA/D转换器，自动补偿时漂和温漂； − 自动按日期记录数据并可生成曲线图。
− 可自行进行测试采集，也可接计算机进行测试。
− 2G SD卡存储器，可存储测试数据量达数年以上。
− 5.7’触摸屏显示测试数据和操作设置。
− RS232/485通讯接口、网络接口和GPRS远程通讯
本地监控软件
• 现场监控软件，可以实现：
• 现场采集数据的实时显示（表格、图形和曲线方式）、数据存储、 数据处理等： • 自动计算得到：日、月、年的系统输出能量及效率、采暖能耗、辅 助能源输出能量、常规能源替代量（节约标准煤吨数、碳或二氧化 碳减排量）等； • 可实现现场智能故障报警 和故障判断。
• 对现场控制器的参数设置 和控制操作 • 通过互联网实现数据远程 传送和远程监控。
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远程在线监控
• 数据中心服务器
Ø 接收现场设备的上传数据，以数据库方式存储， Ø 对数据进行汇总、分析、展示和管理等，实现项 目的异地远程监控，并进行相关远程能量计量； Ø 支持其他授权客户端对数据中心中相关项目按访 问权限的访问和查询。
远程在线监控
• 通信协议
通过设定通信协议以及数据打包和加密协议，监控仪在互 联网或GPRS网络上与数据中心服务器进行远程双向数据交 换。
实现的功能包括： (a) 现场监控系统按设定的采集时间间隔实时传输数据； (b) 现场监控系统定时将数据打包进行传送； (c) 现场监控系统响应远程数据中心要求传送数据包； (d) 现场监控系统接收远程数据中心控制参数，实施控 制；
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远程在线监控
• 客户访问架构
采用B/S（Browser/Server）架构。
用户工作 界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻 辑在浏览器端实现，但是主要事务逻辑在服务器 端实现，形成模型－视图－控制三层结构。
这样 就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护 与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。
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数据中心的运行环境
• 服务器端
• 采用JAVA这样的跨平台语言编写，增加了可移植性，在不同的服务器上均可以快速投入运行；
• 客户端
• 采用Adobe公司的编程语言Flex，它是一种基于标准编程模型的富互联网应用（RIA，Rich Internet Application）开发产品集，可以把运行中的Flex标记语言，MXML和Flex脚本语言， Actionscript编译成Flash应用程序（即二进制的SWF文件）。
因此Flex也继承了Flash在表示层 上先天性的优势，具备方便的矢量图形、动画和媒体处理接口，页面表现力和交互力远超HTML。
以上种种，使得我们的数据曲线的生成以及以动画实时表现不同工程的运行情况成为可能，同时 Flex具有的无刷新技术可以即时对更新的数据进行显示而不会使浏览器页面闪烁。
• 运行效果展示
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用户权限管理
• 四级用户权限
Ø 未授权用户无法访问任何项目在服务器上接收并存储的 数据； Ø 完全授权用户可以访问被授权访问的指定项目的数据； Ø 部分授权用户只能访问指定项目的部分数据，这是由于 一个项目中的数据在这个系统内也被分为了不同的访问 权限； Ø 系统管理员被赋予的权限最大，不仅可以按照需要观看 所有项目的运行情况和数据，还可以对数据进行处理。
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用户权限管理
•两种用户控制
Ø单用户模式。
系统会管理在线的所有会话（session）,当会话为单用户模式时，若有相同的账户采用不同的会话登入时，使最后一次登录有效；
Ø多用户模式。
允许同一账户在不同会话上登录。
总结
•数据中心远程监控实现了对各处系统的远程监控和数据收集，为各地系统的管理和数据分析提供依据，
•B/S结构的应用实现了各层用户无需安装任何软件即可轻松访问和查看相关项目的运行情况和数据，而且根据用户群的差异实现了不同级别的用户控制，使数据中心安全可靠。
•数据中心远程监控既给项目使用方提供了投资回报的数据，又给施工方提供了远程管理的方便，同时还方便了相关的政府机构对项目进行监管。
•基于数据中心的可再生能源远程监控系统已经应用于西藏那曲、内蒙古乌拉特中旗、青岛、海南等光热工程项目和某国际知名公司的中国研究院的风光互补发电项目，已取得了不错的效果，并且目前正逐渐应用于更多全国各地的项目，并已开始为一些工程施工方提供服务。
谢谢。
