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光伏发电站远程监控组网解决方案优化运行策略,发电效率提升

发布: 2025-10-16 18:04:49
一、系统架构设计

  百实科技光伏发电站远程监控系统通常采用分层架构,由现场监控层、数据传输层和中心控制层构成:

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  1、现场监控层:部署在光伏电站现场,负责采集光伏电池板、逆变器、汇流箱、配电柜等设备的实时数据,包括电压、电流、功率、温度、光照强度等参数。同时,通过摄像头实时监控电站整体状态及周边环境。

  2、数据传输层:采用有线或无线通信方式,将现场数据上传至中心控制层。推荐使用VPN加密隧道传输技术,确保数据在传输过程中的安全性和完整性。

  3、中心控制层:由数据服务器、远程监控平台等组成,负责接收、处理、存储和展示电站实时数据,实现远程监控、调控、报警及数据分析等功能。

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二、通信网络设计

  通信网络是远程监控系统的关键环节,需根据电站规模、地理环境及成本预算选择合适的组网方案:

1、VPN组网方案:

  适用场景:适用于分布式光伏电站,尤其是跨区域、多站点的监控需求。

  实现方式:通过工业级路由器(如ORB305)与云服务器建立VPN加密通道,实现现场设备与监控中心的双向通信。

  优势:

  安全性高:采用加密传输,防止数据泄露和篡改。

  部署灵活:无需固定公网IP,支持快速上云。

  扩展性强:支持海量设备接入,业务扩展无需重构网络。

2、4G/5G无线组网方案:

  适用场景:适用于偏远地区或有线网络部署困难的电站。

  实现方式:通过4G/5G工业路由器(如ORB301)实现设备联网,将数据实时传输至云平台。

  优势:

  部署简便:无需现场施工布线,成本低、建设快。

  覆盖范围广:满足山区、乡镇等跨区域接入需求。

3、有线网络组网方案:

  适用场景:适用于站点集中、有线网络条件良好的电站。

  实现方式:通过光纤、网线等有线介质连接现场设备与监控中心。

  优势:

  稳定性高:数据传输可靠,适合大规模数据传输。

  带宽充足:支持高清视频监控等高带宽需求。


三、硬件设备选型

  硬件设备的性能直接影响监控系统的稳定性和效率,需根据项目需求选择合适的设备:

1、数据采集设备:

  传感器:包括电流互感器、电压互感器、温度传感器等,用于采集光伏设备的实时数据。

  通信管理机:用于采集逆变器和汇流箱的状态信息,支持485通信和网口数据转换。

2、传输设备:

  工业级路由器:支持多种VPN协议,具备高防护等级设计,抗EMC干扰,适合无人值守环境。

  4G/5G工业路由器:支持POE供电,可接入摄像头等设备,实现数据实时传输。

3、监控设备:

  服务器:用于存储和处理电站数据,支持高并发访问。

  客户端:包括电脑、平板、手机等,用于远程查看电站状态和控制设备。


四、软件平台功能

  软件平台是远程监控系统的核心,需具备以下功能:

1、实时数据采集与展示:

  通过图表、曲线等形式直观展示电站实时数据,如发电量、设备状态、环境参数等。

  支持多站点集中监控,实时掌握电站运行状态。

2、远程控制与操作:

  支持远程开关机、调整设备运行参数等功能,实现无人值守。

  提供工单管理系统,方便运维人员处理设备故障。

3、故障报警与诊断:

  设置异常数据阈值,当采集到异常数据时自动发送报警信息(短信、APP、电话等)。

  提供故障溯源分析功能,减少人工判断误差,提高运维效率。

4、数据分析与优化:

  对历史数据进行统计分析,生成运行报表和分析报告。

  通过数据挖掘和预测模型,优化电站运行策略,提高发电效率。

5、用户权限管理:

  支持多级用户权限设置,确保数据安全性和操作合规性。


五、系统优势

1、建设成本低:

  充分利用现有4G/5G或有线网络,设备安装即接通,无需额外调试。

  支持私有化部署,数据不经过第三方,降低泄露风险。

2、覆盖范围广:

  监控系统数据通信覆盖范围广,扩容无限制,接入地点无限制。

3、通信费用低:

  采用按流量计费方式,运营维护成本低。

4、访问方式灵活:

  支持电脑、平板、手机等多种访问方式,随时随地掌控电站运行。

5、可靠性高:

  工业级设备设计,具备宽温、宽压、防雷等特性,适合恶劣环境。

  支持断线重连、心跳检测等功能,确保系统稳定运行。


六、应用案例

  以某分布式光伏发电项目为例,该项目由200多个分站和多个主站系统组成,采用VPN组网方案实现远程监控:

  现场层:各分站部署工控机、传感器、摄像头等设备,采集光伏设备和环境数据。

  传输层:使用工业路由器,通过有线网络与云服务器建立VPN加密通道。

  中心层:部署数据服务器和远程监控平台,实现数据存储、分析和展示。

效果:

  实时监控电站运行状态,故障响应时间缩短至分钟级。

  通过数据分析优化运行策略,发电效率提升。

  减少现场巡检人员,运维成本降低。

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