呂俊軍 陳陽(yáng)

摘要：光伏電站運(yùn)行中，自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)扮演著重要角色，其基于數(shù)據(jù)采集和維護(hù)，控制發(fā)電設(shè)備，完成光伏發(fā)電設(shè)備遠(yuǎn)程管理及自動(dòng)化監(jiān)控，形成無(wú)人值班和少人值守的運(yùn)行管理模式?，F(xiàn)階段，光伏發(fā)電技術(shù)從青澀走向成熟，監(jiān)控系統(tǒng)也呈現(xiàn)出集成化的發(fā)展趨勢(shì)。本文就將分析光伏電站箱變智能監(jiān)控裝置的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：光伏電站箱變智能化監(jiān)控裝置;發(fā)展趨勢(shì);集成化;

光伏電站箱智能監(jiān)控裝置在變電站日常運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用。我國(guó)智能化技術(shù)在諸多領(lǐng)域均發(fā)揮著關(guān)鍵作用，電力領(lǐng)域也不例外。光伏電站箱變智能監(jiān)控裝置也成為了當(dāng)前較為先進(jìn)的技術(shù)，可有效提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，促進(jìn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1智能監(jiān)控裝置概述

在光伏變電站箱變控制中安裝智能化控制裝置，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中模擬量數(shù)據(jù)的隨時(shí)采集，做到非電量下的科學(xué)保護(hù)，并提高遠(yuǎn)程控制效率，確保在同一時(shí)段內(nèi)，設(shè)備通信質(zhì)量，這對(duì)于光伏發(fā)電站的平穩(wěn)運(yùn)行有著積極作用。以光纖以太網(wǎng)為基礎(chǔ)接入監(jiān)控系統(tǒng)，智能控制裝置可采集光伏變電站箱變，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)非電量保護(hù)、遠(yuǎn)程控制及通訊等多種功能，為若干設(shè)備數(shù)據(jù)通訊提供強(qiáng)大的技術(shù)支持，同時(shí)也為光伏電站中信息的智能化采集提供有效支持。在利用光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)行自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)連接時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理及自動(dòng)化控制，形成智能化建設(shè)和無(wú)人值守的管理模式。

光伏電站箱變低壓開(kāi)關(guān)柜中可設(shè)置智能監(jiān)控裝置，對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)備系統(tǒng)加以改進(jìn)，增強(qiáng)智能通信效果，以及箱變檢測(cè)、控制和保護(hù)效果。再者，通過(guò)智能監(jiān)控裝置的應(yīng)用也可降低系統(tǒng)內(nèi)通信設(shè)備、交換機(jī)的使用數(shù)量，削弱管理的復(fù)雜性，加快集成化控制進(jìn)程。降低光伏電站建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)的成本投入。

2智能監(jiān)控裝置的功能設(shè)置

2.1箱變保護(hù)功能

三路或以上的直流輸入，熱電阻可依據(jù)工程實(shí)際采取更為靈活的組合方式，采集到變壓器油溫度和箱變內(nèi)環(huán)境的溫度，以免變壓器溫度升高過(guò)大而受到較大的影響。該裝置不僅可對(duì)變電器予以保護(hù)，也可在瓦斯出現(xiàn)跳閘問(wèn)題后及時(shí)實(shí)施報(bào)警處理。如變壓器運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)較為明顯的運(yùn)行故障，則瓦斯和油位也會(huì)發(fā)出指令，及時(shí)切斷變壓器線路，使變壓器停止運(yùn)行，及時(shí)排除故障。還可借助三段式電流保護(hù)方式對(duì)電流電壓加以調(diào)節(jié)，以免裝置運(yùn)行中出現(xiàn)穿越型故障，保障變壓器穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2箱變測(cè)控功能

光伏電站變電箱運(yùn)行的過(guò)程中主要應(yīng)用雙分裂變壓器，線路直接連接在逆變器的低壓交流電上，待電壓上升到指定位置后，可直接實(shí)現(xiàn)電站的有效連接，為促進(jìn)雙分裂變壓器的正常運(yùn)行，智能測(cè)控裝置設(shè)有雙功率點(diǎn)，可對(duì)熔斷器、箱門開(kāi)關(guān)信號(hào)等實(shí)施隨時(shí)采集和處理。

通訊和傳動(dòng)功能作為系統(tǒng)中較為重要的運(yùn)行裝置，在智能化監(jiān)控設(shè)備安裝后，對(duì)該裝置進(jìn)行了科學(xué)檢測(cè)，設(shè)備具有較為完善的拓展性能，通訊協(xié)議也可高度順應(yīng)電站監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行需要。在使用規(guī)范的約束下，將其轉(zhuǎn)化為滿足要求的規(guī)約形式，增強(qiáng)系統(tǒng)接入的效果。另外，接入逆變器和匯流箱后，可直接接收環(huán)網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)和通信管理機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。裝置能夠遠(yuǎn)程分合閘，增強(qiáng)人員操作的便捷性。且該裝置也可完成事件報(bào)告處理和操作記錄，可儲(chǔ)存25次左右的變位記錄和操作記錄。

3合理選擇智能監(jiān)控裝置硬件

裝置充分利用了32位性能較為完善的嵌入式微機(jī)處理器，其內(nèi)存較大，且儲(chǔ)存器性能更為完善，可全方位提高數(shù)據(jù)處理的效率，也可保證大量數(shù)據(jù)信息運(yùn)算和儲(chǔ)存的質(zhì)量。為加強(qiáng)測(cè)量和計(jì)算的準(zhǔn)確性，應(yīng)合理使用高精度芯片。裝置的電源CPUIO板、通訊板內(nèi)部設(shè)置的元器件均可在- 40°C-+70°C時(shí)安全穩(wěn)定運(yùn)行，滿足1兆赫茲以下的減震脈沖干擾試驗(yàn)要求，帶電導(dǎo)線電路要具有良好的絕緣性能，完美的將線路與對(duì)地間、交流和直流回路間、交流回路和交叉電流間的干擾因素摒除，保證這些線路的絕緣效果，最大限度地規(guī)避線路運(yùn)行安全隱患、為此，絕緣電阻的最小電阻值應(yīng)在 100M歐以上。

4智能測(cè)控裝置組網(wǎng)配置要求

光伏電站設(shè)備覆蓋范圍較大，接地設(shè)備和控制室間的間距差異較大，箱變智能測(cè)控裝置組網(wǎng)時(shí)，應(yīng)以現(xiàn)階段的發(fā)展概況科學(xué)規(guī)劃和選擇組網(wǎng)配置方案，明確箱變、匯流箱、逆變器等設(shè)施的位置，將逆變器周邊的電氣設(shè)備接入智能監(jiān)控裝置，形成星狀的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。之后需嚴(yán)格按照規(guī)范要求連接箱變智能監(jiān)控裝置，為光線環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供保障。光纖環(huán)網(wǎng)也可引出兩條光纖，將其設(shè)置于自動(dòng)化監(jiān)控體系主設(shè)備層當(dāng)中，保證光伏電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的科學(xué)性與合理性。合理應(yīng)用光纖環(huán)網(wǎng)可確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，如網(wǎng)絡(luò)中的某一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，則其他設(shè)備可借助另往一側(cè)的網(wǎng)絡(luò)保持通訊，正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)較多，最為主要的結(jié)構(gòu)有光線環(huán)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、報(bào)警設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)及打印設(shè)備，箱變智能控制裝置也可采集和控制就近電氣設(shè)備模擬信號(hào)和開(kāi)關(guān)信號(hào)，也可上傳至自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)主機(jī)之中，以較短的時(shí)間對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行全方位安全監(jiān)控。

箱變的智能測(cè)控單元具有保護(hù)功能，在光纖網(wǎng)的基礎(chǔ)上形成了不同的子網(wǎng)絡(luò)，這些子網(wǎng)絡(luò)均與自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備存在一定形式上的連接，借助子網(wǎng)絡(luò)獲取的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)箱變的智能化監(jiān)督和控制，做好信息數(shù)據(jù)的快速收集和處理，及時(shí)解決存在的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，監(jiān)控和調(diào)節(jié)光伏電站。根據(jù)運(yùn)行的需求設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，記錄事件，也可計(jì)算參數(shù)，提高運(yùn)行管理水平，加強(qiáng)操作的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性。

箱變的智能化監(jiān)控裝置在安裝中，共設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的光纖通訊模塊，借助CPLD數(shù)字化控制技術(shù)對(duì)光線環(huán)網(wǎng)實(shí)行科學(xué)管控，同時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置自愈功能，針對(duì)一些小問(wèn)題予以快速處理，減少不良因素的影響，提高運(yùn)行效率，且集成性優(yōu)勢(shì)明顯，系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，可根據(jù)實(shí)際修改編程，也可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)重建?？刂齐娐费b置由分頻器、中心狀態(tài)機(jī)、數(shù)據(jù)發(fā)送器構(gòu)成，依靠數(shù)字控制芯片和技術(shù)有效提升光纖維通道切換的速度，穩(wěn)定性優(yōu)良，系統(tǒng)通訊更為準(zhǔn)確。箱變智能控制裝置的兩塊光顯通訊模塊能夠在CPLD技術(shù)的協(xié)助下，完成數(shù)據(jù)切換和控制，如兩個(gè)光線模塊均處于工作狀態(tài)，則CPU可接收數(shù)據(jù)并及時(shí)處理，隨后利用兩個(gè)光線口傳至另外一個(gè)光纖通訊模塊的接收單元，長(zhǎng)期循環(huán)，所以兩個(gè)光纖模塊所傳遞的數(shù)據(jù)信息完全相同，通道間的數(shù)據(jù)傳送可同步開(kāi)展，且兩個(gè)通道互為備用通道，如其中一個(gè)通道出現(xiàn)數(shù)據(jù)中斷問(wèn)題，CPLD就能夠及時(shí)切換數(shù)據(jù)通道，確保光纖數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。

5結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用箱變智能測(cè)控裝置可促進(jìn)光伏電站設(shè)備集成化建設(shè)，降低設(shè)備費(fèi)用。智能測(cè)控裝置能夠保護(hù)箱變及周邊設(shè)備，保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性及設(shè)備數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，光伏電站箱變智能監(jiān)控裝置中具有廣闊的應(yīng)用前景。

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