一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)，為局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)兩層連接結構，光伏電站操作終端通過局域網(wǎng)與光伏電站數(shù)據(jù)采集服務器、趨勢服務器、報警服務器連接；數(shù)據(jù)采集服務器、趨勢服務器、報警服務器通過互聯(lián)網(wǎng)與所述電站管理服務器連接；所述電站管理服務器、數(shù)據(jù)采集服務器、趨勢服務器、報警服務器與互聯(lián)網(wǎng)之間設置有網(wǎng)絡防火墻。本實用新型采用集中監(jiān)控的方式，各光伏電站無需運行人員監(jiān)控，可大幅減少運行人員。與傳統(tǒng)的運行維護方式相比，運維人員可以系統(tǒng)性掌握所有光伏電站的運行情況包括設備情況，從而可科學制定每個電站的維修計劃，從而大幅提高生產(chǎn)效率。同時可以利用手機、平板等移動設備的APP，方便在移動設備上掌握系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
【專利說明】一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡實現(xiàn)對各個光伏組件發(fā)電站實現(xiàn)無人或少人的監(jiān)控。
【背景技術】
[0002]隨著對能源消耗和環(huán)境保護的重視及日漸突出的供、用電矛盾，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)依靠其綠色環(huán)保、太陽能資源取之不竭的優(yōu)點，隨著其成本的逐步下降，在國家政策的扶持下，正在快速發(fā)展，在此背景下光伏電站的建設邁向了新的紀元。
[0003]光伏電站由于受光伏組件的壽命影響,一般運營周期為25年,這也就意味著在25年內(nèi)都需要專業(yè)的運行維護人員對光伏電站進行長期的運維，以確保光伏電站的可靠運行，實現(xiàn)經(jīng)濟效益。
[0004]目前光伏電站的運維人員缺員嚴重，很多電站建好了面臨著沒有專業(yè)運維人員的尷尬，特別是在西北、新疆等地，由于工作環(huán)境艱苦等原因造成專業(yè)運維人員嚴重不足，每個光伏電站均需專人負責日常的運行維護，造成了人力成本高，無人可用的不利局面。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實用新型目的在于提供一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡實現(xiàn)對各個光伏組件發(fā)電站實現(xiàn)無人或少人的監(jiān)控。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案是:一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個光伏電站、光伏電站操作終端和光伏電站數(shù)據(jù)采集服務器，所述多個光伏電站設置在不同地點，每一個光伏電站都設置有電站管理服務器，電站管理服務器與光伏電站的光伏組件PLC控制器連接；其中，所述系統(tǒng)還包括用于監(jiān)測各光伏電站工作狀況的趨勢服務器和用于對各光伏電站故障報警的報警服務器，在所述光伏電站還設置有多個視頻探頭，視頻探頭被分布在光伏設備現(xiàn)場，所述光伏電站操作終端通過局域網(wǎng)與光伏電站數(shù)據(jù)采集服務器、趨勢服務器、報警服務器連接；所述數(shù)據(jù)采集服務器、趨勢服務器、報警服務器通過互聯(lián)網(wǎng)與所述電站管理服務器視頻探頭連接；所述電站管理服務器、數(shù)據(jù)采集服務器、趨勢服務器、報警服務器與互聯(lián)網(wǎng)之間設置有網(wǎng)絡防火墻。
[0007]方案進一步是:所述報警服務器設置有無線通訊網(wǎng)絡連接口，所述報警服務器通過無線通訊網(wǎng)絡連接口與移動通訊設備連接。
[0008]方案進一步是:所述移動通訊設備是3G或4G網(wǎng)絡手機或帶有移動通訊的平板電腦。
[0009]方案進一步是:所述互聯(lián)網(wǎng)是由光纜鋪設的工業(yè)通訊專用網(wǎng)。
[0010]方案進一步是:所述系統(tǒng)還包括工程師站服務器，工程師站服務器連接在局域網(wǎng)上，為光伏電站出現(xiàn)的問題提供解決方案。
[0011]方案進一步是:所述光伏組件PLC控制器連接一個灰塵傳感器，所述灰塵傳感器分布設置在光伏組件的表面。
[0012]本實用新型的有益效果是:光伏電站的集中運行、維護可以有效提高生產(chǎn)效率，減少運行維護人員，具體包括:
[0013](I)由于采用集中監(jiān)控的方式，各光伏電站無需運行人員監(jiān)控，可大幅減少運行人員。
[0014](2)與傳統(tǒng)的運行維護方式相比，運維人員可以系統(tǒng)性掌握所有光伏電站的運行情況包括設備情況，從而可以科學的制定每個電站的點檢、維修計劃，并集中進行點檢及維護，從而大幅提高生產(chǎn)效率。同時可以利用手機、平板等移動設備的APP，以方便在移動設備上掌握系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
[0015](3)通過語音報警系統(tǒng)，對光伏電站的故障可以做到快速響應，減少事故的影響范圍。
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型作一詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1本實用新型系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個光伏電站1、光伏電站操作終端2和光伏電站數(shù)據(jù)采集服務器3，所述多個光伏電站設置在不同地點，每一個光伏電站都設置有電站管理服務器4，電站管理服務器與光伏電站的光伏組件PLC控制器5連接；其中，所述系統(tǒng)還包括用于監(jiān)測各光伏電站工作狀況的趨勢服務器6和用于對各光伏電站故障報警的報警服務器7，在所述光伏電站還設置有多個視頻探頭8，視頻探頭被分布在光伏設備現(xiàn)場；所述系統(tǒng)為局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)兩層連接結構，所述光伏電站操作終端通過局域網(wǎng)9與光伏電站數(shù)據(jù)采集服務器、趨勢服務器、報警服務器連接；所述數(shù)據(jù)采集服務器、趨勢服務器、報警服務器通過互聯(lián)網(wǎng)10與所述電站管理服務器和視頻探頭連接；所述電站管理服務器、數(shù)據(jù)采集服務器、趨勢服務器、報警服務器與互聯(lián)網(wǎng)之間設置有網(wǎng)絡防火墻11。
[0019]實施例中的網(wǎng)絡防火墻采用的是SonicWALL公司的NSA系列網(wǎng)絡防火墻，如:NSA2400, NSA3500, NSA4500和NSA5000，防火墻結合了更高層次的UTM技術，集成了入侵防御、網(wǎng)關防病毒及反間諜軟件以及應用防火墻可配置工具套件，以防止數(shù)據(jù)泄漏以及提供細粒度應用控制。擴展了多核硬件及免重組深度包檢測掃描并清除任意大小文件中的威脅，對并發(fā)連接沒有限制而且網(wǎng)速不減。其全狀態(tài)同步高可用性及負載均衡功能可充分利用網(wǎng)絡帶寬，保證最大的網(wǎng)絡正常運行時間，能訪問關鍵業(yè)務資源并且確保VPN隧道及其它網(wǎng)絡流量在故障切換時不會中斷。
[0020]實施例中:所述報警服務器設置有無線通訊網(wǎng)絡連接口，所述報警服務器通過無線通訊網(wǎng)絡連接口與移動通訊設備連接。
[0021]實施例中:所述移動通訊設備是3G或4G網(wǎng)絡手機或帶有移動通訊的平板電腦。
[0022]實施例中:所述互聯(lián)網(wǎng)是由光纜鋪設的工業(yè)通訊專用網(wǎng)。
[0023]實施例中:所述系統(tǒng)還包括工程師站服務器12，工程師站服務器連接在局域網(wǎng)上，為光伏電站出現(xiàn)的問題提供解決方案。
[0024]實施例中:所述光伏組件PLC控制器連接有灰塵傳感器，所述灰塵傳感器分布設置在光伏組件的表面，其中，灰塵傳感器同時設置在光伏組件的四周和中央，實現(xiàn)了系統(tǒng)對光伏組件表面灰塵的監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測情況實時向管理者提出報告。
[0025]實施例中，所述系統(tǒng)還包括巡檢服務器13和監(jiān)控總服務器14，巡檢服務器連接在局域網(wǎng)上用于對光伏電站的巡檢；監(jiān)控總服務器(數(shù)據(jù)庫和應用服務器)通過網(wǎng)絡防火墻與企業(yè)網(wǎng)絡的ERP (企業(yè)資源計劃)15連接。
[0026]實施例中巡檢服務器和監(jiān)控總服務器，以及光伏電站操作終端設置在監(jiān)控中心，監(jiān)控中心設有LED巨屏，系統(tǒng)采用的專用互聯(lián)網(wǎng)與中央局域以太網(wǎng)混合的結構，均為高速網(wǎng)絡，中央以太網(wǎng)設置2臺思科千兆交換機來擔當核心交換任務，用于連接應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器，操作后臺等終端采用中央以太網(wǎng)方式與數(shù)據(jù)采集服務器、報警趨勢服務器。
[0027]其中的數(shù)據(jù)采集(I/O)服務器完成與現(xiàn)場所有的光伏電站PLC設備、DSC系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通訊，進行數(shù)據(jù)采集。完成與其他單元的通訊(操作站或PLC、大屏幕計算機)，在這些服務器內(nèi)完成趨勢、報警、數(shù)據(jù)短時歸檔、向數(shù)據(jù)庫站傳送數(shù)據(jù)等功能，并保存有信息記錄、操作記錄。
[0028]在光伏電站運檢中心控制室設置操作站(HMI)，作為整個系統(tǒng)的操作界面，對有關的電站數(shù)據(jù)和設備進行監(jiān)控。這些操作站完成潮流監(jiān)視、設備狀態(tài)顯示、操作畫面，信息顯示、實時曲線、參數(shù)設定、語音報警等功能。在操作站上還可進行數(shù)據(jù)查詢、報表查詢、報表打印等工作。
[0029]應用服務器上運行有管理類的應用軟件。包括基本電站管理，數(shù)據(jù)查詢、報表查詢和打印、發(fā)電量預測及分析等模型軟件及應用軟件以及與ERP的數(shù)據(jù)交換。與ERP的數(shù)據(jù)交換采用電文方式，通訊協(xié)議為TCP/IP ；
[0030]數(shù)據(jù)庫服務器，采用ORACLE數(shù)據(jù)庫用以存儲長時歸檔數(shù)據(jù)，該服務器完成數(shù)據(jù)的長時歸檔、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)備份。歸檔數(shù)據(jù)從I/o數(shù)據(jù)采集服務器和實時數(shù)據(jù)庫服務器送到數(shù)據(jù)庫服務器。I/O服務器數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)庫服務器數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)庫傳送數(shù)據(jù)的過程采用寶信中間獨立軟件完成，以確保在任何情況下的數(shù)據(jù)完整性。
[0031]在局域網(wǎng)絡內(nèi)的設備采用冗余設置。同時需設置二臺工程師站，便于維護系統(tǒng)。并增加互聯(lián)網(wǎng)設備及防火墻用于傳輸各光伏電站的數(shù)據(jù)；采用LED巨屏顯示各個光伏電站的系統(tǒng)畫面及現(xiàn)場監(jiān)控畫面；每個電站的網(wǎng)絡接口采用冗余方式設置，防火墻采用軟硬件結合的方式確保網(wǎng)絡安全。
[0032]實施例將每個光伏電站與互聯(lián)網(wǎng)連接，將各光伏電站利用互聯(lián)網(wǎng)技術聯(lián)通，實現(xiàn)各光伏電站數(shù)據(jù)共享。通過建立的集控中心:包括報警服務器、數(shù)據(jù)采集服務器，數(shù)據(jù)庫和應用服務器、大屏，機房、通信設施、操作臺等。通過獨立的網(wǎng)絡防火墻并與殺毒軟件結合的方式確保網(wǎng)絡安全。通過建立工業(yè)通訊系統(tǒng):對關鍵設備進行視頻監(jiān)控和調(diào)度電話。并且與企業(yè)ERP系統(tǒng)通訊，便于相關管理人員掌握光伏電站的運行情況。由于采用集中監(jiān)控的方式，各光伏電站無需運行人員監(jiān)控，可大幅減少運行人員。與傳統(tǒng)的運行維護方式相比，運維人員可以系統(tǒng)性掌握所有光伏電站的運行情況包括設備情況，從而可以科學的制定每個電站的點檢、維修計劃，并集中進行點檢及維護，從而大幅提高生產(chǎn)效率。同時可以利用手機、平板等移動設備的APP，以方便在移動設備上掌握系統(tǒng)的運行狀態(tài)。通過與移動通訊終端連接的語音報警系統(tǒng)，對光伏電站的故障可以做到快速響應，減少事故的影響范圍。
【權利要求】
1.一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個光伏電站、光伏電站操作終端和光伏電站數(shù)據(jù)采集服務器，所述多個光伏電站設置在不同地點，每一個光伏電站都設置有電站管理服務器，電站管理服務器與光伏電站的光伏組件PLC控制器連接；其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用于監(jiān)測各光伏電站工作狀況的趨勢服務器和用于對各光伏電站故障報警的報警服務器；在所述光伏電站還設置有多個視頻探頭，視頻探頭被分布在光伏設備現(xiàn)場；所述光伏電站操作終端通過局域網(wǎng)與光伏電站數(shù)據(jù)采集服務器、趨勢服務器、報警服務器連接；所述數(shù)據(jù)采集服務器、趨勢服務器、報警服務器通過互聯(lián)網(wǎng)與所述電站管理服務器和視頻探頭連接；所述電站管理服務器、數(shù)據(jù)采集服務器、趨勢服務器、報警服務器與互聯(lián)網(wǎng)之間設置有網(wǎng)絡防火墻。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述報警服務器設置有無線通訊網(wǎng)絡連接口，所述報警服務器通過無線通訊網(wǎng)絡連接口與移動通訊設備連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述移動通訊設備是3G或4G網(wǎng)絡手機或帶有移動通訊的平板電腦。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述互聯(lián)網(wǎng)是由光纜鋪設的工業(yè)通訊專用網(wǎng)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括工程師站服務器，工程師站服務器連接在局域網(wǎng)上，為光伏電站出現(xiàn)的問題提供解決方案。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏組件發(fā)電集中監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏組件PLC控制器連接一個灰塵傳感器，所述灰塵傳感器分布設置在光伏組件的表面。
【文檔編號】G05B19/418GK204155134SQ201420615505
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權日:2014年10月23日
【發(fā)明者】黃飛, 李玉升, 劉峰, 李占國, 王廣文 申請人:北京志能祥贏節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰? 上海深晶木錦新能源科技有限公司