《電子技術(shù)應(yīng)用》
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光伏電站的電力監(jiān)控裝置及系統(tǒng)

2010-12-26
作者:acrel007
來源:中國太陽能光伏網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 光伏電站 電力監(jiān)控

       1 概述
  當今世界,煤炭、石油等化石能源頻頻告急,環(huán)境污染問題日益嚴峻。而太陽能作為最具潛力的可再生能源,因其儲量的無限性、存在的普遍性、利用的清潔性以及實用的經(jīng)濟性,越來越被人們所青睞。大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)、積極開發(fā)太陽能,在全球范圍得到了空前重視,已成為各國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。光伏產(chǎn)業(yè)也稱太陽能電池產(chǎn)業(yè),即利用太陽能級半導(dǎo)體電子器件吸收太陽光輻射能,并使之轉(zhuǎn)換為電能的產(chǎn)業(yè)。
     光伏電站主要由光電池陣列、匯流箱、低壓直流柜、逆變柜、交流低壓柜、升壓變壓器等組成,最后產(chǎn)生的高壓交流直接并入電網(wǎng)。針對每個環(huán)節(jié)電力參數(shù)檢測的需要,安科瑞公司推出了AGF系列光伏匯流采集裝置、PZ系列直流檢測儀表及ACR系列電力質(zhì)量分析儀,分別應(yīng)用于匯流箱、直流柜及交流柜中,并通過Acrel-3000 V8.0光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)后臺集中監(jiān)控。
  2 產(chǎn)品介紹
  2.1 AGF系列光伏匯流采集裝置
  AGF系列光伏匯流采集裝置是專門應(yīng)用于智能光伏匯流箱,用于監(jiān)測光電池陣列中電池板運行狀態(tài),光電池電流測量,匯流箱中防雷器狀態(tài)采集、直流斷路器狀態(tài)采集、繼電器接點輸出,帶有風速、溫度、輻照儀等傳感器接口,裝置帶有RS485接口可以把測量和采集到的數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)上傳。

 
 
  2.1.1 型號說明 
 
  2.1.2 產(chǎn)品特點
  ◆ 測量元件采用霍爾傳感器,隔離測量
  ◆ 可接受正極或負極匯流測量方式
  ◆ 板載光伏專用熔斷器,耐壓DC1kV,熔斷電流可選擇 信息來源:http://www.tede.cn
  ◆ 可選電壓功能,最高測量電壓DC1kV
 
  ◆ 提供外部傳感器輸入接口
  ◆ 標配單路RS485接口
  ◆ 多種供電方式可選擇
  2.1.3 產(chǎn)品功能
  ◆ 光伏電池串開路報警,狀態(tài)檢測
  ◆ 帶開關(guān)量輸入,用于采集直流斷路器、防雷器等輸出空接點狀態(tài) 信息來自:輸配電設(shè)備網(wǎng)
  ◆ 帶繼電器輸出,可以設(shè)定為點動方式,用于驅(qū)動直流斷路器的自動分合閘
  ◆ 提供溫度、輻照、風速等類型傳感器輸入接口
  ◆ 可輸出DC24V電源給外部傳感器供電 信息來自:www.tede.cn
  ◆ 就地數(shù)碼管循環(huán)顯示每通道的輸入電流,并具有自動關(guān)閉節(jié)能顯示模式
 
  ◆ 可帶雙路冗余RS485接口,支持Modbus RTU通訊協(xié)議,通訊地址、波特率、數(shù)據(jù)方式都可自由設(shè)定
  2.1.4 技術(shù)參數(shù)
  產(chǎn)品型號AGF-M4AGF-M8AGF-M12AGF-M16
  輸入路數(shù)4路8路12路16路
  輸入范圍DC 0~20A
  反應(yīng)時間1s
  測量精度光伏電池測量0.5級、外部模擬量0.2級
  溫度系數(shù)200ppm
  RS485通訊RS485/ModBus-RTU協(xié)議,4800/9600/19200/38400bps
  附加功能
  繼電器輸出2組轉(zhuǎn)換8A/AC250V(8A/DC 30V)
  開關(guān)量輸入3組外部狀態(tài)輸入(光耦或干接點方式)
  模擬量輸入PT100、DC 0(4)~20mA、DC 0~10V 
  通用技術(shù)參數(shù)
  溫度/濕度工作溫度:-25~+60℃,濕度95%,無凝露、無腐蝕性氣體場所
  海拔≤2500m .cn
  絕緣電阻≥100MΩ
  工頻耐壓電源//光伏輸入//繼電器輸出//通訊//光電池電壓輸入--AC 2.5kV/1min(注)
  傳感器輸入+開關(guān)量輸入//通訊--DC1kV/1min
 
  注:當選擇DC24V電源供電時,開關(guān)量輸入供電將直接使用外部DC24供電
 
  輔助電源AC85V~265V或DC200~880V 或DC24V(±10%)
  2.1.5 接線方式
 
 
  負極匯流板接線:

 
  2.1.6 安裝尺寸
 
 
  2.2 PZ系列直流檢測儀表 
  PZ系列直流檢測儀表是針對直流屏、太陽能供電、電信基站等應(yīng)用場合而設(shè)計的,該系列儀表可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率、正向與反向電能。既可用于本地顯示,又能與工控設(shè)備、計算機連接,組成測控系統(tǒng)。
信息來自:輸配電設(shè)備網(wǎng)
  儀表可具有RS-485 通訊接口,采用Modbus-RTU
協(xié)議;可帶模擬量輸出、繼電器報警輸出、開關(guān)量輸入/輸出。根據(jù)不同要求,通過儀表面板按鍵,對變比、報警、通訊、開關(guān)量輸出進行設(shè)置與控制。

  2.2.1 型號說明 
  2.2.2 產(chǎn)品特點
  u 測量:直流電壓、電流、功率、電能(正向與反向)
  u 顯示:LED或LCD(高亮藍色背景光、背光延時時間可調(diào)) 信息來源:http://www.tede.cn
  u 所有測量值可切換循環(huán)顯示 信息來自:www.tede.cn
  u 支持電流、電壓、功率越限報警,并可輸出報警信號;支持一路模擬量輸出
  u 可通訊接入SCADA、PLC系統(tǒng)
  u 功能模塊化,具有多種擴展功能模塊:數(shù)字通訊模塊、數(shù)字量開關(guān)模塊、模擬量變送模塊,用戶可以自由選擇功能和擴展模塊
  u 體積輕巧 外型美觀 安裝方便 接線簡單工程量小
  u 抗干擾能力強
  2.2.3 產(chǎn)品功能
  型號
  功能特性PZ72-DEPZ72L-DEPZ96B-DEPZ300-DE
  顯示
  方式數(shù)碼管√√
  液晶屏√√
  安裝
  方式嵌入式√√√ 
  導(dǎo)軌式√
  測量 網(wǎng)
  參數(shù)直流電流√√√√
  直流電壓√√√√
  直流功率√√√√ 
  直流電能√√√√
  選配功能
  (任選其一)C√√√√
  M√√√
  MC√√√ 
  KC(2DI/2DO)√√√
 
  注:J(繼電器越限報警輸出)與第二路開關(guān)量輸出復(fù)用。
  2.2.4 技術(shù)參數(shù)
  技術(shù)參數(shù)指標
  輸入直流電壓輸入范圍0~1000V
  輸入阻抗≥2kΩ/V
  直流電流輸入范圍0~10A(直接輸入,啟動電流:5mA)
  0~9999A(外置分流器或霍爾元件,量程可編程設(shè)定)
  分流器支持輸出為75mV
  霍爾元件支持輸出為0~20mA、4~20mA、0~5V、0~10V等
  功耗≤1mW
  過 載1.2倍可持續(xù)正常工作,2倍持續(xù)1秒.
  精度等級0.5級 .cn
  功能顯 示LED或LCD(高亮藍色背景光、背光延時時間可調(diào))
  通 訊RS485接口,半雙工、光電隔離,Modbus-RTU協(xié)議,
  波特率1200、2400、4800、9600、19200可選
  報 警1路繼電器輸出,2A/30VDC或2A/250VAC
  模 擬 量DC4~20mA、DC0~20mA(負載<500Ω),DC1~5V、DC0~5V(負載> 1kΩ)等可編程設(shè)置
  開 關(guān) 量輸入(DI)干接點輸入,儀表內(nèi)置電源,光電隔離
  輸出(DO)常開繼電器無源觸點,2A/30VDC或2A/250VAC 
  工作電源電壓范圍85~265VAC,50/60Hz、110~350VDC、36~48VDC(訂貨時說明)
  功 耗≤2W
  絕緣電阻≥100MΩ 
  工頻耐壓電源端子組與信號輸入、輸出端子組之間3kV/1min(RMS)
  平均無故障工作時間≥50000h
  環(huán)境溫 度工作:LCD -10℃~+45℃;LED -10℃~+55℃ 
  貯存:-20℃~+70℃
  濕 度≤ 93%RH,不結(jié)露,不含腐蝕性氣體
  海 拔≤ 2500m
  2.2.5 接線方式
 
  2.2.5.1 72、96B型產(chǎn)品 
  
 
  2.2.5.2 300型產(chǎn)品
 
  2.2.6 安裝尺寸
  2.2.6.1 72型產(chǎn)品
 
 
  2.2.6.2 96B型產(chǎn)品
 
  2.2.6.3 300型產(chǎn)品
 
 
  2.3 ACR系列電力質(zhì)量分析儀 
  ACR系列電力質(zhì)量分析儀包括ACR220ELH、ACR230ELH、ACR320ELH、ACR330ELH
等多款儀表,該系列產(chǎn)品具有全面的三相交流電量測量、復(fù)費率電能計量、四象限電能計量、諧波分析、電網(wǎng)質(zhì)量分析、電網(wǎng)波形實時跟蹤顯示、SOE事件記錄、遙信輸入、遙控輸出以及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能,主要用于對電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理。
 
     2.3.1 產(chǎn)品特點 
  u 可直接從電流、電壓互感器接入信號
  u 可任意設(shè)定PT/CT變比
  u 儀表顯示可滾動設(shè)置
  u I/O開關(guān)量、繼電器報警輸出、4~20mA模擬量等功能模塊化設(shè)計
  u 多塊儀表可設(shè)置不同地址 信息來源:http://tede.cn
  u 可通訊接入SCADA、PLC系統(tǒng)中;可與業(yè)界多種軟件通訊(Intouch, Fix, Citec,組態(tài)網(wǎng)等)
  u 藍屏背光LCD顯示,可視度高
  u 方便安裝,接線簡單,工程量小 
  u 儀表采用專用失電保護電路,在失電情況下,數(shù)據(jù)保存不丟失,恢復(fù)電源后,儀表繼續(xù)運行
  u 四象限電能計量,分時計費,最大需量紀錄及12個月電能統(tǒng)計
  2.3.2 產(chǎn)品功能
  型號
  功能特性ACR220ELHACR230ELHACR320ELHACR330ELH 
  顯示方式
  LCD(字段式)LCD(點陣式)LCD(字段式)LCD(點陣式) 信息來自:www.tede.cn
  實時測量 信息來源:http://www.tede.cn
  電流/電壓/頻率/功率因數(shù)√√√√
  有功/無功/視在功率√√√√
  四象限電能計量√√√√
  最大需量√√√
  復(fù)費率電度√√√√ 
  電能質(zhì)量檢測
  分次諧波 √(2-31)√(2-31)√(2-31)√(2-31)
  總諧波含量√√√√
  電壓波峰系數(shù)√√√√
  電話波形因子√√√√
  電流K系數(shù)√√√√
  電壓電流不平衡度√√√√ 
  峰值電壓√√ 
  電壓電流序量√√ 信
  波形跟蹤顯示 √√
  數(shù)據(jù)記錄
  事件記錄 √√
  報警 √√
  內(nèi)置時鐘 √√√√
  通訊
  RS485接口/Modbus協(xié)議 √√√√
  開關(guān)量
  DI/DO(K)√(4DI/2DO)√(4DI/2DO)√(4DI/3DO)√(4DI/3DO)
  模擬量
  變送輸出(4-20mA)√
  2.3.3 技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù)指 標
 
  輸入網(wǎng)絡(luò)三相三線、三相四線
  頻率45~65Hz
  電壓額定值:AC 57.7V/100V、220V/380V(400V)
  過負荷:1.2 倍額定值(連續(xù)); 2 倍額定值/1 秒
  功耗: < 0.2VA(每路)
  電流額定值:AC 1A、5A 
  過負荷:1.2 倍額定值(連續(xù)); 10倍額定值/1 秒
  功耗: < 0.2VA(每路)
  輸出電能輸出方式: 集電極開路的光耦脈沖 
  脈沖常數(shù): 見接線圖
  通訊RS485接口、Modbus-RTU協(xié)議 
  開關(guān)量輸入干接點輸入,內(nèi)置電源
  開關(guān)量輸出輸出方式: 繼電器常開觸點輸出 
  觸點容量: AC: 250V 3A
  DC: 30V 3A
  測量精度頻率0.05Hz、無功電能1級、其它0.5級
  電源AC/DC 85~270V 信息來自:www.tede.cn
  ACR230ELH/ACR330ELH點陣式液晶 功耗≤6VA(不包括變送輸出) 信息來源:http://tede.cn
  ACR220ELH/ACR320ELH字段式液晶 功耗≤4VA 
  安全性工頻耐壓: 電源、電壓電流輸入回路之間,各輸入端子(并聯(lián))和外殼之間AC 2kV/1min;
  電源與開關(guān)量輸入回路、通訊回路、變送輸出回路,各輸入端子分別與各輸出端子之間AC1.5kV/1min;
  絕緣電阻:輸入、輸出端對機殼>100MΩ;
  環(huán)境工作溫度:-10℃~+45℃
  儲存溫度:-20℃~+70℃ 
  相對濕度:≤95% 不結(jié)露
  海拔高度:≤2500m .cn
  2.3.4 接線方式
 

 
  
  注1:適用于ACR320ELH/ACR330ELH選配開關(guān)量場合;
  2:適用于ACR220ELH/ACR230ELH選配開關(guān)量場合。
  2.3.5 安裝尺寸
  2.3.5.1 ACR220ELH/ACR230ELH
 
  2.3.5.2 ACR320ELH/ACR330ELH
 
  3 Acrel-3000 V8.0光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)
  Acrel-3000 V8.0光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)是上海安科瑞電氣股份有限公司針對太陽能發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)的軟件平臺,可對太陽能光伏電站里的電池陣列、匯流箱、逆變器、交直流配電柜、太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備進行實時監(jiān)測和控制,通過各種樣式的圖表及數(shù)據(jù)快速掌握電站的運行情況,其友好的用戶界面、強大的分析功能、完善的故障報警確保了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的完全可靠和穩(wěn)定運行。
  3.1 光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖
   
  3.2 軟件功能
  u 實時監(jiān)測太陽能電池板的電壓、電流及其運行狀況
  u 防雷器狀態(tài)、斷路器狀態(tài)采集與顯示
  u 實時監(jiān)控逆變器工作狀態(tài),監(jiān)測其故障信息
  u 系統(tǒng)詳細運行參數(shù)顯示
  u 故障記錄及報警
  u 具有電量累計、系統(tǒng)分析、歷史記錄功能
  u 簡單易用的參數(shù)設(shè)置功能
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