小容量分布式光伏电站信息采集系统的设计与应用

安科瑞 仲晓栋

0 引言

近年来，各类分布式光伏电站建设非常迅速，有效地缓解了环境与资源的矛盾。小型光伏电站规模不大，装机容量一般在几千瓦及以下，建设中重点考虑建设成本，一般仅注重装设并网逆变器和双向电能计量表计，其他能省则省，在运行过程中电网企业难以有效对其实时监测，更难以控制。单个小型光伏电站入网对整个大电网的影响不大，但大量的小型光伏电站密集入网对电网的影响不容忽视，且造成电网结构的复杂化，影响电网的安全运行。因此，对大电网来说小型光伏电站存在一定不可测与不可控性。

应用小型分布式光伏电站并网接入信息采集系统，将其采集到的相关信息传送到监控平台以直观明了的方式展示给用户或者电网企业，可为电网企业提供光伏电站并网数据，摆脱光伏发电“盲调”现象，辅助电网运行分析决策，促进电网安全稳定运行。本文现结合浙江嘉善县光伏电站并网的实际情况，对建设具有良好开放性、互动性的广域分布的小容量分布式光伏电站信息采集系统进行介绍，供参考。

1 技术方案

采集系统由监控平台、采集终端设备和通信系统组成。根据光伏发电系统应用特点，系统采用模块化设计，能够因地制宜灵活拓扑、快速组态。监控平台由采集服务器和监控工作站构成，采集服务器通过特定电力通信规约与采集装置通信，监控工作站提供画面、图形、曲线、报表方式的人机环境。为节约投资依托移动通信运营商的通信网络，通信系统从当地运营商申请独立专线服务。采集装置测量电压互感器、电流互感器或者传感器和遥信输入点信号，或者直接读取计量保护设备的数字信号，经过运算处理后，将数据通过GPRS无线模块上传到监控平台。

2 监控平台方案

监控平台软件采用分层、模块化结构，通过应用中间件屏蔽底层操作，可在异构平台上实现分布式应用。软件模块满足IEC61968／IEC61970CIM标准，接口应满足国家标准、行业标准或国际标准。监控平台软件架构框图如图1所示。

操作系统。所选操作系统应为具有开放性、高可靠性和安全、通用、成熟的产品，服务器宜采用UNIX或Linux操作系统保证监控平台的高可靠性和稳定性，工作站宜采用Windows，Linux操作系统，方便用户操作使用，符合窗口操作系统的使用习惯。

数据库系统。为便于存储海量的光伏并网数据，数据库系统应根据需要采用通用、成熟的商用数据库，并应支持国产数据库。

基本应用功能。①实现数据采集功能，满足配电网实时监控需要，支持各类数据的采集和交换；大数据量采集；支持104通信规约的接入功能。②实现告警功能，具备告警动作、告警定义、画面调用、告警信息存储功能。③实现光伏电站信息数据报表功能，报表设置、生成、修改、浏览、打印；针对报表数据进行数学运算；按日、月、年生成各种报表。④画面展示，图形直观显示光伏电站设备的相关参数和运行状态，具有交互操作画面。