CN204155134U - 一种光伏组件发电集中监测系统 - Google Patents

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刘峰
李占国
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Abstract

本实用新型公开了一种光伏组件发电集中监测系统，为局域网和互联网两层连接结构，光伏电站操作终端通过局域网与光伏电站数据采集服务器、趋势服务器、报警服务器连接；数据采集服务器、趋势服务器、报警服务器通过互联网与所述电站管理服务器连接；所述电站管理服务器、数据采集服务器、趋势服务器、报警服务器与互联网之间设置有网络防火墙。本实用新型采用集中监控的方式，各光伏电站无需运行人员监控，可大幅减少运行人员。与传统的运行维护方式相比，运维人员可以系统性掌握所有光伏电站的运行情况包括设备情况，从而可科学制定每个电站的维修计划，从而大幅提高生产效率。同时可以利用手机、平板等移动设备的APP，方便在移动设备上掌握系统的运行状态。

Description

一种光伏组件发电集中监测系统
技术领域
 本实用新型涉及一种光伏组件发电集中监测系统，通过网络实现对各个光伏组件发电站实现无人或少人的监控。 
背景技术
随着对能源消耗和环境保护的重视及日渐突出的供、用电矛盾，光伏发电产业依靠其绿色环保、太阳能资源取之不竭的优点，随着其成本的逐步下降，在国家政策的扶持下，正在快速发展，在此背景下光伏电站的建设迈向了新的纪元。 
光伏电站由于受光伏组件的寿命影响，一般运营周期为25年，这也就意味着在25年内都需要专业的运行维护人员对光伏电站进行长期的运维，以确保光伏电站的可靠运行，实现经济效益。 
目前光伏电站的运维人员缺员严重，很多电站建好了面临着没有专业运维人员的尴尬，特别是在西北、新疆等地，由于工作环境艰苦等原因造成专业运维人员严重不足，每个光伏电站均需专人负责日常的运行维护，造成了人力成本高，无人可用的不利局面。 
发明内容
本实用新型目的在于提供一种光伏组件发电集中监测系统，通过网络实现对各个光伏组件发电站实现无人或少人的监控。 
为了实现上述目的，本实用新型的方案是：一种光伏组件发电集中监测系统，包括多个光伏电站、光伏电站操作终端和光伏电站数据采集服务器，所述多个光伏电站设置在不同地点，每一个光伏电站都设置有电站管理服务器，电站管理服务器与光伏电站的光伏组件PLC控制器连接；其中，所述系统还包括用于监测各光伏电站工作状况的趋势服务器和用于对各光伏电站故障报警的报警服务器，在所述光伏电站还设置有多个视频探头，视频探头被分布在光伏设备现场,所述光伏电站操作终端通过局域网与光伏电站数据采集服务器、趋势服务器、报警服务器连接；所述数据采集服务器、趋势服务器、报警服务器通过互联网与所述电站管理服务器视频探头连接；所述电站管理服务器、数据采集服务器、趋势服务器、报警服务器与互联网之间设置有网络防火墙。 
方案进一步是：所述报警服务器设置有无线通讯网络连接口，所述报警服务器通过无线通讯网络连接口与移动通讯设备连接。 
方案进一步是：所述移动通讯设备是3G或4G网络手机或带有移动通讯的平板电脑。 
方案进一步是：所述互联网是由光缆铺设的工业通讯专用网。 
方案进一步是：所述系统还包括工程师站服务器，工程师站服务器连接在局域网上，为光伏电站出现的问题提供解决方案。 
方案进一步是：所述光伏组件PLC控制器连接一个灰尘传感器，所述灰尘传感器分布设置在光伏组件的表面。 
本实用新型的有益效果是：光伏电站的集中运行、维护可以有效提高生产效率，减少运行维护人员，具体包括： 
（1）由于采用集中监控的方式，各光伏电站无需运行人员监控，可大幅减少运行人员。
（2）与传统的运行维护方式相比，运维人员可以系统性掌握所有光伏电站的运行情况包括设备情况，从而可以科学的制定每个电站的点检、维修计划，并集中进行点检及维护，从而大幅提高生产效率。同时可以利用手机、平板等移动设备的APP，以方便在移动设备上掌握系统的运行状态。 
（3）通过语音报警系统，对光伏电站的故障可以做到快速响应，减少事故的影响范围。 
下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。 
附图说明
图1 本实用新型系统结构示意图。 
具体实施方式
一种光伏组件发电集中监测系统，包括多个光伏电站1、光伏电站操作终端2和光伏电站数据采集服务器3，所述多个光伏电站设置在不同地点，每一个光伏电站都设置有电站管理服务器4，电站管理服务器与光伏电站的光伏组件PLC控制器5连接；其中，所述系统还包括用于监测各光伏电站工作状况的趋势服务器6和用于对各光伏电站故障报警的报警服务器7，在所述光伏电站还设置有多个视频探头8，视频探头被分布在光伏设备现场；所述系统为局域网和互联网两层连接结构，所述光伏电站操作终端通过局域网9与光伏电站数据采集服务器、趋势服务器、报警服务器连接；所述数据采集服务器、趋势服务器、报警服务器通过互联网10与所述电站管理服务器和视频探头连接；所述电站管理服务器、数据采集服务器、趋势服务器、报警服务器与互联网之间设置有网络防火墙11。 
实施例中的网络防火墙采用的是SonicWALL公司的NSA系列网络防火墙，如：NSA2400、NSA3500、NSA4500和NSA5000，防火墙结合了更高层次的UTM技术，集成了入侵防御、网关防病毒及反间谍软件以及应用防火墙可配置工具套件，以防止数据泄漏以及提供细粒度应用控制。扩展了多核硬件及免重组深度包检测扫描并清除任意大小文件中的威胁，对并发连接没有限制而且网速不减。 其全状态同步高可用性及负载均衡功能可充分利用网络带宽，保证最大的网络正常运行时间，能访问关键业务资源并且确保VPN隧道及其它网络流量在故障切换时不会中断。 
实施例中：所述报警服务器设置有无线通讯网络连接口，所述报警服务器通过无线通讯网络连接口与移动通讯设备连接。 
实施例中：所述移动通讯设备是3G或4G网络手机或带有移动通讯的平板电脑。 
实施例中：所述互联网是由光缆铺设的工业通讯专用网。 
实施例中：所述系统还包括工程师站服务器12，工程师站服务器连接在局域网上，为光伏电站出现的问题提供解决方案。 
实施例中：所述光伏组件PLC控制器连接有灰尘传感器，所述灰尘传感器分布设置在光伏组件的表面，其中，灰尘传感器同时设置在光伏组件的四周和中央，实现了系统对光伏组件表面灰尘的监测，并根据监测情况实时向管理者提出报告。 
实施例中，所述系统还包括巡检服务器13和监控总服务器14，巡检服务器连接在局域网上用于对光伏电站的巡检；监控总服务器（数据库和应用服务器）通过网络防火墙与企业网络的ERP（企业资源计划）15连接。 
实施例中巡检服务器和监控总服务器，以及光伏电站操作终端设置在监控中心，监控中心设有LED巨屏，系统采用的专用互联网与中央局域以太网混合的结构，均为高速网络，中央以太网设置2台思科千兆交换机来担当核心交换任务，用于连接应用服务器、数据库服务器，操作后台等终端采用中央以太网方式与数据采集服务器、报警趋势服务器。 
其中的数据采集（I/O）服务器完成与现场所有的光伏电站PLC设备、DSC系统、数据采集系统的通讯，进行数据采集。完成与其他单元的通讯（操作站或PLC、大屏幕计算机），在这些服务器内完成趋势、报警、数据短时归档、向数据库站传送数据等功能，并保存有信息记录、操作记录。 
在光伏电站运检中心控制室设置操作站（HMI），作为整个系统的操作界面，对有关的电站数据和设备进行监控。这些操作站完成潮流监视、设备状态显示、操作画面，信息显示、实时曲线、参数设定、语音报警等功能。在操作站上还可进行数据查询、报表查询、报表打印等工作。 
应用服务器上运行有管理类的应用软件。包括基本电站管理，数据查询、报表查询和打印、发电量预测及分析等模型软件及应用软件以及与ERP的数据交换。与ERP的数据交换采用电文方式，通讯协议为TCP/IP； 
数据库服务器，采用ORACLE数据库用以存储长时归档数据，该服务器完成数据的长时归档、数据压缩、数据备份。归档数据从I/O数据采集服务器和实时数据库服务器送到数据库服务器。I/O服务器数据和实时数据库服务器数据向数据库传送数据的过程采用宝信中间独立软件完成，以确保在任何情况下的数据完整性。
在局域网络内的设备采用冗余设置。同时需设置二台工程师站，便于维护系统。并增加互联网设备及防火墙用于传输各光伏电站的数据；采用LED巨屏显示各个光伏电站的系统画面及现场监控画面；每个电站的网络接口采用冗余方式设置，防火墙采用软硬件结合的方式确保网络安全。 
实施例将每个光伏电站与互联网连接，将各光伏电站利用互联网技术联通，实现各光伏电站数据共享。通过建立的集控中心：包括报警服务器、数据采集服务器，数据库和应用服务器、大屏，机房、通信设施、操作台等。通过独立的网络防火墙并与杀毒软件结合的方式确保网络安全。通过建立工业通讯系统：对关键设备进行视频监控和调度电话。并且与企业ERP系统通讯，便于相关管理人员掌握光伏电站的运行情况。由于采用集中监控的方式，各光伏电站无需运行人员监控，可大幅减少运行人员。与传统的运行维护方式相比，运维人员可以系统性掌握所有光伏电站的运行情况包括设备情况，从而可以科学的制定每个电站的点检、维修计划，并集中进行点检及维护，从而大幅提高生产效率。同时可以利用手机、平板等移动设备的APP，以方便在移动设备上掌握系统的运行状态。通过与移动通讯终端连接的语音报警系统，对光伏电站的故障可以做到快速响应，减少事故的影响范围。 

Claims (6)

1.一种光伏组件发电集中监测系统，包括多个光伏电站、光伏电站操作终端和光伏电站数据采集服务器，所述多个光伏电站设置在不同地点，每一个光伏电站都设置有电站管理服务器，电站管理服务器与光伏电站的光伏组件PLC控制器连接；其特征在于，所述系统还包括用于监测各光伏电站工作状况的趋势服务器和用于对各光伏电站故障报警的报警服务器；在所述光伏电站还设置有多个视频探头，视频探头被分布在光伏设备现场；所述光伏电站操作终端通过局域网与光伏电站数据采集服务器、趋势服务器、报警服务器连接；所述数据采集服务器、趋势服务器、报警服务器通过互联网与所述电站管理服务器和视频探头连接；所述电站管理服务器、数据采集服务器、趋势服务器、报警服务器与互联网之间设置有网络防火墙。
2.根据权利要求1所述的一种光伏组件发电集中监测系统，其特征在于，所述报警服务器设置有无线通讯网络连接口，所述报警服务器通过无线通讯网络连接口与移动通讯设备连接。
3.根据权利要求2所述的一种光伏组件发电集中监测系统，其特征在于，所述移动通讯设备是3G或4G网络手机或带有移动通讯的平板电脑。
4.根据权利要求1所述的一种光伏组件发电集中监测系统，其特征在于，所述互联网是由光缆铺设的工业通讯专用网。
5.根据权利要求1所述的一种光伏组件发电集中监测系统，其特征在于，所述系统还包括工程师站服务器，工程师站服务器连接在局域网上，为光伏电站出现的问题提供解决方案。
6.根据权利要求1所述的一种光伏组件发电集中监测系统，其特征在于，所述光伏组件PLC控制器连接一个灰尘传感器，所述灰尘传感器分布设置在光伏组件的表面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104678971A (zh) * 2015-02-13 2015-06-03 上海大众祥源动力供应有限公司 一种工厂节能动力站房集中监控系统
CN108170073A (zh) * 2017-12-29 2018-06-15 青岛萨纳斯智能科技股份有限公司 一种智能光伏云平台
CN109301860A (zh) * 2018-09-14 2019-02-01 淮南矿业(集团)有限责任公司 光伏电站集中运营系统及其硬件架构

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