CN104269937B - 一种分布式光伏电站的运行监控系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种分布式光伏电站的运行监控系统，包括信息采集子系统、网络传输子系统和控制主站子系统，信息采集子系统用于采集各个子站的运行状态信息，然后通过网络传输子系统上传到控制主站子系统，控制主站子系统将各子站上传来的运行状态信息进行整合，统一输出到电力系统的EMS，而不是各个子站分别将运行状态信息分别上传EMS，信息统一汇总，这样就能够避免较大的信息量对EMS产生较大的压力。另外，还能够避免各个子站接入时间不一致，每一次新站接入都需要对现有EMS重新进行配置和数据加载，从而能够避免对EMS的实时性和安全性造成不利影响。

Description

一种分布式光伏电站的运行监控系统

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，更具体地说，涉及一种分布式光伏电站的运行监控系统。

背景技术

煤炭、石油等化石能源频频告急，环境污染问题日益严峻，而太阳能作为最具潜力的可再生能源，因其储量的无限性、存在的普遍性、利用的清洁性以及实用的经济性，越来越被人们所青睐。大力发展光伏产业、积极开发太阳能，在全球范围得到了空前重视，已成为各国可持续发展战略的重要组成部分。

现阶段由于许多地区分布式光伏电站点多面广，接入信息点数量大且各个站接入时间不确定，较大的信息量接入对电力系统的EMS(能量管理系统)运行会产生较大压力。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种分布式光伏电站的运行监控系统，用于对分布式光伏电站的各站点的信息进行统一采集，然后统一输出到电力系统的EMS，以避免对电力系统的EMS运行产生较大压力。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种分布式光伏电站的运行监控系统，包括：

数据采集子系统，用于对分布式光伏电站的各子站的逆变器、电度表、保护测控装置、环境监控装置的运行状态信息进行采集，还用于向所述子站输出启停控制命令和功率控制命令；

网络传输子系统，用于接收所述运行状态信息并上传或向所述数据采集子系统下发所述启停命令和功率控制命令；

控制主站子系统，用于将所述网络传输子系统上传的所述运行状态信息进行统计整理并上传到电力系统的EMS(能量管理系统)，接收并下发所述EMS输出的所述启停命令和功率控制命令。

优选的，所述数据采集子系统包括：

接口一体化装置，分别与所述子站的逆变器、电度表、保护测控装置、环境监控装置相连接，用于采集所述运行状态信息；

所述接口一体化装置设置有通讯端口和控制端口，所述通讯端口用于输出所述运行状态信息和接收所述启停命令和功率控制命令，所述控制端口用于分别向所述子站的逆变器、电度表、保护测控装置、环境监控装置输出所述启停命令和功率控制命令。

优选的，所述网络传输子系统包括无线传输网络和/或光纤网络。

优选的，所述无线传输网络为GPRS无线传输网络或3G无线传输网络。

优选的，所述GPRS无线传输网络包括：

第一GPRS通讯单元，与所述接口一体化装置相连接，用于通过GPRS信号发射所述运行状态信息和接收所述启停命令和功率控制命令；

第二GPRS通讯单元，用于通过GPRS信号接收所述运行状态信息和发送所述启停命令和功率控制命令；

路由器，与所述第二GPRS通讯单元相连接，用于上传所述运行状态信息和下发所述启停命令和功率控制命令。

优选的，所述光纤网络为点对点结构网络、主从结构网络、星形结构网络、双纤自愈环网络或以太网结构网络。

优选的，还包括：

功率优化调度子系统，与所述控制主站子系统相连接，用于根据所述运行状态信息中包含的太阳能输出功率、装机容量、辐射轻度、温度风速等信息对发电功率进行预测，并将预测的结果上传到所述EMS。

优选的，所述功率优化调度子系统还设置有：

气象服务器，用于接收气象部分的气象预报信息，所述气象预报信息作为所述功率优化调度子系统预测依据之一。

优选的，所述控制主站子系统还设置有：

历史数据服务器，用于存储所述运行状态信息和所述启停命令和功率控制命令。

优选的，所述控制主站子系统还设置有：

防火墙，用于与其他外部系统相连接。

从上述技术方案可以看出，本申请提供的分布式光伏电站的运行监控系统包括信息采集子系统、网络传输子系统和控制主站子系统，信息采集子系统用于采集各个子站的运行状态信息，然后通网路传输子系统上传到控制主站子系统，控制主站子系统将各子站上传来的运行状态信息进行整合，统一输出到电力系统的EMS，而不是各个子站分别将运行状态信息分别上传EMS，信息统一固定，这样就能够避免较大的信息量对EMS产生较大的压力。

另外，还能够避免各个子站接入时间不一致，每一次新站接入都需要对现有EMS重新进行配置和数据加载，从而能够避免对EMS的实时性和安全性造成不利影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种分布式光伏电站的运行监控系统的结构图；

图2为本申请另一实施例提供的一种分布式光伏电站的运行监控系统的结构图；

图3为本申请又一实施例提供的一种分布式光伏电站的运行监控系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种分布式光伏电站的运行监控系统的结构图。

如图1所示，本实施例提供的运行监控系统包括数据采集子系统20、网络传输子系统30和控制主站子系统40，其中网络传输子系统30分别与数据采集子系统20、控制主站子系统40相连接。

数据采集子系统20还分别与分布式光伏电站的各子站10的逆变器、电度表、保护测控装置、环境监控装置相连接，并从这些装置中采集得到该子站10的运行状态信息。

数据采集子系统20包括接口一体化装置(未示出)，该装置分别与上述的逆变器、电度表、保护测控装置、环境监控装置相连接，接收运行状态信息，并将运行状态信息予以上传。

网络传输子系统30用于将数据采集子系统20上传的运行状态信息上传到控制主站子系统40。

网络传输子系统20根据分布式光伏电站的地理环境选择无线传输网络或光纤网络，或者两者混用。

随着现代通信技术的发展和通讯基础设施的建设，有很多无线通讯方式可供选择，可以选择GPRS无线传输网络或者现在最先进的3G传输网络进行运行状态信息的传输。对于小功率低电压的子站选用无线传输网络上传运行状态信息可以有效降低成本。

以GPRS无线传输网络为例，需要在子站端设置一个GPRS通讯单元，作为第一GPRS通讯单元，用于接收接口一体化装置上传的该子站的运行状态信息；第一GPRS通讯单元通过通讯基站利用GPRS信号将运行状态信息发送出去；在邻近控制主站子系统处设置另一个GPRS通讯单元，作为第二GPRS通讯单元，用于接收第一GPRS通讯单元发送的运行状态信息并利用路由器输出到控制主站子系统。

当子站10功率及电压等级较高时，因为相应数据量和控制强度要求较高，这时优选光纤网络进行运行状态信息的传输，光纤的抗干扰能力及通讯能力都叫无线通讯网络强许多，光纤可以在布设子站与主站连接的电力线缆时同期布设，可以选择架空或者地沟布设。光纤网络的结构可以选择点对点结构、主从结构、星形结构、双纤自愈环结构或以太网结构。

控制主站子系统40接收网络传输子系统30上传的子站10的运行状态信息后对所有子站10的运行状态信息进行整合，形成统一格式的数据并上传给电力系统的EMS(能量管理系统)50，EMS50根据接收到的运行状态信息对各子站10进行统一调度，向控制主站子系统40输出启停命令和功率控制命令，控制主站子系统40接收到启停命令和功率控制命令后通过网络传输子系统30输出到信息采集系统20，信息采集系统20将启停命令和功率控制命令输出到子站10，以通知该子站10的启停和输出功率，以保证电网平稳运行。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供的分布式光伏电站的运行监控系统包括信息采集子系统、网络传输子系统和控制主站子系统，信息采集子系统用于采集各个子站的运行状态信息，然后通网路传输子系统上传到控制主站子系统，控制主站子系统将各子站上传来的运行状态信息进行整合，统一输出到电力系统的EMS，而不是各个子站分别将运行状态信息分别上传EMS，信息统一固定，这样就能够避免较大的信息量对EMS产生较大的压力。

另外，还能够避免各个子站接入时间不一致，每一次新站接入都需要对现有EMS重新进行配置和数据加载，从而能够避免对EMS的实时性和安全性造成不利影响。

实施例二

图2为本申请另一实施例提供的一种分布式光伏电站的运行监控系统的结构图。

如图2所示，本实施例是在上一实施例的基础上增设了功率优化调度子系统60，功率优化调度子系统60与控制主站子系统40相连接。

功率优化调度子系统60用于根据所述运行状态信息中包含的太阳能输出功率、装机容量、辐射轻度、温度风速等信息对发电功率进行预测，并将预测的结果上传到所述EMS，EMS可以根据该结果控制各子站10的启停和输出功率，从而保证电网更加平稳。

功率优化调度子系统中设置有气象服务器(未示出)，气象服务器用于从气象部门获取气象信息，该气象信息用于作为功率预测的依据之一。

实施例三

图3为本申请又一实施例提供的一种分布式光伏电站的运行监控系统的结构图。

如图3所示，本实施例提供的运行监控系统是在上一实施例的基础上增设了历史数据服务器70，历史数据服务器70与控制主站子系统40相连接，用于存储控制主站子系统40接收到的运行状态信息和EMS50下发的启停命令和功率控制命令，以作为检修依据。

实施例四

本实施例是在上一实施例的基础上增设了防火墙(未示出)，控制主站子系统通过防火墙可以与外部系统相连接。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种分布式光伏电站的运行监控系统，其特征在于，包括：

数据采集子系统，用于对分布式光伏电站的各子站的逆变器、电度表、保护测控装置、环境监控装置的运行状态信息进行采集，还用于向所述子站输出启停控制命令和功率控制命令；

网络传输子系统，用于接收所述运行状态信息并上传或向所述数据采集子系统下发所述启停命令和功率控制命令；

控制主站子系统，用于将所述网络传输子系统上传的所述运行状态信息进行统计整理并上传到电力系统的EMS(能量管理系统)，接收并下发所述EMS输出的所述启停命令和功率控制命令；

所述数据采集子系统包括：

接口一体化装置，分别与所述子站的逆变器、电度表、保护测控装置、环境监控装置相连接，用于采集所述运行状态信息；

所述接口一体化装置设置有通讯端口和控制端口，所述通讯端口用于输出所述运行状态信息和接收所述启停命令和功率控制命令，所述控制端口用于分别向所述子站的逆变器、电度表、保护测控装置、环境监控装置输出所述启停命令和功率控制命令。

2.如权利要求1所述的运行监控系统，其特征在于，所述网络传输子系统包括无线传输网络和/或光纤网络。

3.如权利要求2所述的运行监控系统，其特征在于，所述无线传输网络为GPRS无线传输网络或3G无线传输网络。

4.如权利要求3所述的运行监控系统，其特征在于，所述GPRS无线传输网络包括：

第一GPRS通讯单元，与所述接口一体化装置相连接，用于通过GPRS信号发射所述运行状态信息和接收所述启停命令和功率控制命令；

第二GPRS通讯单元，用于通过GPRS信号接收所述运行状态信息和发送所述启停命令和功率控制命令；

路由器，与所述第二GPRS通讯单元相连接，用于上传所述运行状态信息和下发所述启停命令和功率控制命令。

5.如权利要求2所述的运行监控系统，其特征在于，所述光纤网络为点对点结构网络、主从结构网络、星形结构网络、双纤自愈环网络或以太网结构网络。

6.如权利要求1～5任一项所述的运行监控系统，其特征在于，还包括：

功率优化调度子系统，与所述控制主站子系统相连接，用于根据所述运行状态信息中包含的太阳能输出功率、装机容量、辐射轻度、温度风速等信息对发电功率进行预测，并将预测的结果上传到所述EMS。

7.如权利要求6所述的运行监控系统，其特征在于，所述功率优化调度子系统还设置有：

气象服务器，用于接收气象部分的气象预报信息，所述气象预报信息作为所述功率优化调度子系统预测依据之一。

8.如权利要求6所述的运行监控系统，其特征在于，所述控制主站子系统还设置有：

历史数据服务器，用于存储所述运行状态信息和所述启停命令和功率控制命令。

9.如权利要求6所述的运行监控系统，其特征在于，所述控制主站子系统还设置有：

防火墙，用于与其他外部系统相连接。