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分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)在工廠的應(yīng)用:助力綠色高效生產(chǎn)

來源:安科瑞電子商務(wù)(上海)有限公司   2024年11月19日 18:42  

在當(dāng)今追求可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)時(shí)代,分布式光伏系統(tǒng)作為一種清潔、可再生的能源解決方案,在工廠中的應(yīng)用日益廣泛。而分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)則是保障這些光伏系統(tǒng)高效運(yùn)行、發(fā)揮*大價(jià)值的關(guān)鍵技術(shù),為工廠帶來了多方面的積極影響。

一、分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)是專門針對(duì)工廠內(nèi)分散布置的光伏電站而設(shè)計(jì)的智能化監(jiān)測與管理平臺(tái)。它通過一系列的傳感器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和通信技術(shù),對(duì)光伏組件、逆變器、匯流箱等各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。這些參數(shù)包括光伏板的輸出電壓、電流、功率,逆變器的轉(zhuǎn)換效率、運(yùn)行溫度,以及光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度等環(huán)境數(shù)據(jù)。通過有線或無線通信網(wǎng)絡(luò),這些數(shù)據(jù)被傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的服務(wù)器,在那里進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和可視化展示。

二、能源生產(chǎn)與管理優(yōu)化

(一)實(shí)時(shí)發(fā)電監(jiān)測與性能評(píng)估

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示工廠光伏電站的發(fā)電功率、發(fā)電量等關(guān)鍵指標(biāo)。工廠管理人員可以通過監(jiān)控界面,清晰地了解到每個(gè)光伏子系統(tǒng)甚至每塊光伏板的發(fā)電情況。這有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)電異常的光伏組件,如由于灰塵遮擋、局部損壞或電氣故障導(dǎo)致的功率下降問題。通過對(duì)長期發(fā)電數(shù)據(jù)的分析,還可以評(píng)估光伏系統(tǒng)的整體性能,對(duì)比不同區(qū)域、不同型號(hào)光伏板的發(fā)電效率,為優(yōu)化光伏電站布局和設(shè)備選型提供依據(jù)。

(二)提高能源利用效率

根據(jù)光照強(qiáng)度、溫度等環(huán)境數(shù)據(jù)以及光伏系統(tǒng)的實(shí)時(shí)發(fā)電情況,監(jiān)控系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整逆變器的工作參數(shù),實(shí)現(xiàn)*大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)。這確保了光伏組件在不同的光照和溫度條件下都能高效率發(fā)電。同時(shí),監(jiān)控系統(tǒng)可以分析工廠的用電負(fù)荷曲線和光伏發(fā)電曲線的匹配情況,合理安排儲(chǔ)能設(shè)備(如果有)的充放電策略,或者調(diào)整工廠內(nèi)可靈活控制的用電設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間,以充分利用光伏發(fā)電,減少棄光現(xiàn)象,提高能源利用效率。

三、保障系統(tǒng)安全與穩(wěn)定運(yùn)行

(一)故障預(yù)警與快速診斷

分布式光伏電站中的設(shè)備在長期運(yùn)行過程中可能會(huì)出現(xiàn)各種故障,如光伏板的熱斑效應(yīng)、逆變器的過溫故障、線路的短路或斷路等。監(jiān)控系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些潛在故障的早期跡象。一旦某個(gè)參數(shù)超出正常范圍,系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出警報(bào),并準(zhǔn)確指出故障的可能位置和類型。這使得維修人員能夠快速響應(yīng),采取針對(duì)性的措施,避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大,減少設(shè)備損壞和停機(jī)時(shí)間,保障光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

(二)安全監(jiān)控與防護(hù)

光伏系統(tǒng)在運(yùn)行過程中涉及到電氣安全和消防安全等問題。監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏組件和電氣設(shè)備的絕緣情況、接地情況等電氣安全參數(shù),以及光伏電站內(nèi)的溫度、煙霧等環(huán)境參數(shù)。在檢測到可能引發(fā)安全事故的異常情況時(shí),如電氣漏電或火災(zāi)隱患,系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的安全保護(hù)機(jī)制,如切斷電路、啟動(dòng)滅火裝置等,確保工廠人員和財(cái)產(chǎn)的安全。

四、助力工廠節(jié)能減排與成本控制

(一)減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴

通過分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)的有效管理,工廠可以充分利用太陽能資源,增加光伏發(fā)電量在工廠總用電量中的占比。這意味著減少了對(duì)傳統(tǒng)化石能源(如煤炭、天然氣等)的依賴,降低了因購買傳統(tǒng)能源而產(chǎn)生的成本,同時(shí)也減少了工廠的碳排放,提升了企業(yè)的環(huán)境形象,符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

(二)優(yōu)化能源成本結(jié)構(gòu)

分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助工廠更好地參與電力市場交易(如果適用)。例如,在一些地區(qū)實(shí)行的峰谷電價(jià)政策下,工廠可以根據(jù)光伏發(fā)電的實(shí)時(shí)情況和電價(jià)波動(dòng),合理安排用電計(jì)劃,優(yōu)先使用光伏發(fā)電來滿足高峰時(shí)段的用電需求,降低高峰電價(jià)帶來的成本壓力。此外,通過對(duì)光伏系統(tǒng)的精細(xì)化管理,延長設(shè)備使用壽命,降低維護(hù)成本,進(jìn)一步優(yōu)化工廠的能源成本結(jié)構(gòu)。

五、       解決方案

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

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六、配置設(shè)備清單

1.AM5SE-IS防孤島保護(hù)裝置主要適用于35kV、10kV及低壓380V光伏發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電等新能源并網(wǎng)供電系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生孤島現(xiàn)象時(shí),可以快速切除并網(wǎng)點(diǎn),使本站與電網(wǎng)側(cè)快速脫離,保證整個(gè)電站和相關(guān)維護(hù)人員的生命安全

img2 

2.       電能質(zhì)量在線監(jiān)測:APView500系列電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監(jiān)測、電壓不平衡度監(jiān)測、事件記錄、測量控制等功能為一體,能夠滿足通過0.4-35kV電壓等級(jí)并網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)要求,廣泛適用于工業(yè)廠房、商業(yè)屋頂、物流基地、機(jī)場交通、高速服務(wù)區(qū)等行業(yè)的分布式光伏并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量監(jiān)測

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3.       繼電保護(hù)裝置

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4.       電氣接點(diǎn)無線測溫

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七、現(xiàn)場應(yīng)用圖

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1光伏電站屏柜布置圖

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2 直流屏柜布置圖

IMG_258 

3光伏電站監(jiān)控主機(jī)臺(tái)布置圖

八、系統(tǒng)功能

1.電能質(zhì)量監(jiān)視

在電能質(zhì)量監(jiān)控圖中,可以直接查看電能質(zhì)量裝置的運(yùn)行狀態(tài)、電流電壓總有效值、電壓波動(dòng)、電壓總畸變、正反向有功電能、有功、無功功率等電能質(zhì)量信息。可以根據(jù)這些信息監(jiān)測現(xiàn)場電能的質(zhì)量,及時(shí)的做出應(yīng)對(duì)方案。

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4 電能質(zhì)量監(jiān)視界面圖

2.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài),能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

IMG_260 

5 站內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

3.主接線圖

在此界面可以查看高壓保護(hù)柜的電量參數(shù),監(jiān)視斷路器和手車的狀態(tài),在遠(yuǎn)方狀態(tài)時(shí)可以遙控?cái)嗦菲鞯姆趾希O(jiān)視高壓柜保護(hù)裝置的參數(shù),能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)做出相應(yīng)的處理。

IMG_261 

6主接線界面圖

九、結(jié)語

光伏發(fā)電是我國重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),大力推進(jìn)光伏發(fā)電應(yīng)用對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、改善生態(tài)環(huán)境、轉(zhuǎn)變城鄉(xiāng)用能方式具有重大戰(zhàn)略意義。通過分布式光伏的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了太陽能的*大化利用,為社會(huì)提供了清潔、可持續(xù)的電力供應(yīng)

安科瑞唐曉娟

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