甘肃黑河50MWp光伏发电工程监控系统设计与应用.docxVIP

甘肃黑河50MWp 光伏发电工程监控系统设计与应用 郭 琳 (陕西省水利电力勘测设计研究院 陕西 西安 710001) 摘 要 本文介绍了甘肃黑河50MNp光伏发电工程监控系统及保护装置的设计。该工程按照“无人值班、 少人值守”的原则，对监控装置的关键技术和主要功能分别从系统功能设计、光数据采集和监视 及硬、软件设计等几个方面，提出了设计要求及设备的配置要求。经施工安装、调试，该电站综合 自动化系统达到了要求，并安全投入运行。 关键词 光伏电站；综合监控系统；信息采集；自动发电控制 中图分类号：TM615 文献标识码：B 甘肃黑河水电50MWp 并网光伏发电工 程位于张掖市甘州区西南，距张掖市区 20km,海拔高度1670m。 电站场址距张掖 330kV变电站10km, 距110kV黑开变电站 2km。 工程区多年平均太阳总辐射量 6129.96MJ/m3,多年平均日照小时数3110.5h, 最大阵风风速2.7m/s,沙尘天数7d/a,年平均 气温7.3℃,场地开阔、平坦，交通便利。工程 装机容量为50MWp,工程占地约1.2km3。 本工程光伏并网发电系统，采用分块发 电、集中并网方案，整个发电系统由50个 1MWp 光伏发电子系统组成，每个光伏发电 子系统分别经过一台0.27kV/0.27kV/35kV升 压变压器将电压升至35kV,35kV 电缆接至 电站110kV升压变电站35kV 配电装置，经 总升压变压器将电压升至110kV, 以1 回 110kV架空线路送至电力系统。电站按“无人 值班”(少人值守)的原则设计，采用计算机监 控。电站组件的自动化元件、SVG 系统、光功 率预测系统、有功功率系统均满足计算机监 控的要求。 1设计要求 监控系统是系统中主要的人机接口，是 整个变电站监控运行的中心。通过通信网获 得全站电气量、开关量、保护信息及各种文件 信息，经其进一步处理，保障整个系统安全运 行，并满足下列要求。 (1)数据的实时采集和处理。实时采集阵 列输出电压、电流、环境参数(辐照度、温度、 风速)、逆变器输出电压、电流以及蓄电池端 电压、蓄电池温度、蓄电池充电电流等数据上 传至上位机，并作预处理，存于实时数据库， 供计算机系统用于画面显示、控制调节、报表 统计，操作管理和故障分析定位等。 (2)数据的实时显示。根据需要调用数据 库内容，更新画面，显示调用方式、报表、模拟 量趋势曲线、报告接口、历史数据等。 (3)运行及故障的监测。实时监测光伏发 电系统运行状态，在设备故障时，监控系统立 即发出警报，显示故障的时间和故障原因。根 据警报的优先级发出不同报警信号，通知工 作人员。具有报警(包括电话语音报警),报警 等级修改，报警汇总，报警历史记录等功能。 (4)打印功能。用于实时打印事件、报警 信号、报表、历史数据、报警记录等数据。 (5)远方调度功能。该系统能保证在无人 值班的条件下安全可靠运行，应具有遥测、遥 信、遥控、遥调功能，遥测、遥信除送地调监控 外，还需送往省调、集控中心，信息通过远动 通道传送，通信规约遵循国际通用的标准通 信协议。 (6)系统自诊断与自恢复功能。系统设备 有自诊断功能，设备异常有报警信号，设备本 体有LED 信号指示，系统各设备不仅自检， 还可通过网络进行设备间的互检，形成系统 检测报告。并将系统异常情况及时报警通知 运行人员以及时处理，且可对某些异常情况 进行恢复或冗余部件切换处理。 2系统总体结构 黑河50MWp 光伏发电工程监控系统采 用分层分布式结构，由站控层、网络层及现地 控制单元构成。站控层主要完成信息的收集 和综合处理，配置操作员站、工程师站、培训 站、远动站等。站控层设备均布置在相应的二 次屏室及逆变器室内。根据国家电力监管委 员会主席办公会5号令的要求配置计算机监 控系统安全防护方案。 主控机和现地单元通过以太网连接；现 上级调度 上级调度 sps- 通信服务器 主变压器 保护综合 测控 公用测控 稳定控制 主机柜 电能质量 检测 制 环境监 测仪 温湿度 监测 辐射量 监测 AGC 及 AVC 控 110KV 线路保 护 110KV 母路保 护远动 通信柜 其他 数据采 集柜 网络通 信 1#-50# 逆变器 逆变升 压小室 监控主机， /工作站 打印机 培训站 工程师 图 1 黑河光伏发电工程监控系统结构框图 由 古2015.3 ○145/146图2 由 古 2015.3