1.概述

针对用户新能源接入后存在安全隐患、缺少有效监控、发电效率无法保证、收益计算困难、运行维护效率低等通点，提出的Acrel-1000DP分布式光伏监控系统，对整个用户电站全面监控，为用户实现降低能源使用成本、减轻变压器负载、余电上网，提高收益；节能减碳，符合国家政策。

2.设计标准

本次工程的方案设计过程中，我们遵循的基本原则：先进、可靠、实用、安全。本次设计参考如下标准：

1）主要国家技术标准

（1）《20kV及以下变电所设计规范》 GB 50053-2013

（2）《供配电系统设计规范》 GB 50052-2009

（3）《低压配电设计规范》 GB 50054-2011

4）《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010

（5）《民用建筑电气设计标准》 GB51348-2019

（6）《建筑照明设计标准》 GB 50034-2013

（7）《并联电容器装置设计规范》 GB 50227-2017

（8）《电力工程电缆设计标准》 GB 50217-2018

（9）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB/T 50062-2008

（10）《继电保护和安全自动装置技术规程》 GB/T 14285-2006

（11）《交流电气装置的接地设计规范》 GB 50065-2011

（12）《交流电气装置的过压保护和绝缘配合设计规范》 GB/T 50064-2014

（13）《电力装置电测量仪表装置设计规范》GB/T  50063-2017

（14）《光伏发电站无功补偿技术规范》GB/T29321-2012

（15）《光伏发电接入配电网设计规范》 GB/T 50865 - 2013

（16）《建筑设计防火规范》（2018版） GB 50016-2014

（17）《通用用电设备配电设计规范》  GB50055-2011

（18）《3~110kV高压配电装置设计规范》  GB50060-2008

2）主要行业、地方技术标准

（1）《电力工程直流电源系统设计技术规程》DL/T 5044-2014

（2）《电力工程制图标准第1部分：一般规则部分》DL/T 5028.1-2015

（3）《导体和电器选择设计技术规定》  DL/T 5222

（4）《10kV及以下电力用户业护工程技术规范》DB35/T 1036-2019

（5）《户用光伏并网发电系统 第2-5部分：设计规范系统接入设计》T/CPIA 0011.205-2019

（6）《户用光伏发电系统并网技术要求》 T/CEC 333-2020

3）主要企业技术标准及图集

（1）《电能计量装置通用设计规范》 Q/GDW 10347-2016

（2）《光伏电站接入电网技术规定》Q/GDW 617-2011

（3）《分布式电源接入配电网设计规范》Q/GDW11147-2017

（4）《光伏电站接入电网技术规定》Q/GDW 1617-2015

（5）《分布式电源接入电网技术规定》Q/GDW 1480-2015

（6）《分布式光伏发电项目接入系统典型设计》

以上引用文件，随最新版本相应更改为最新版本引用文件。

3.系统结构包含：

1、光伏监控系统平台

2、光功率预测系统

3、光伏储能系统

4、继电保护及安全自动装置

5、电能质量在线监测装置

6、箱变测控装置

7、无线测温装置

8、电能量计量系统

9、AGC/AVC 调控系统

10、远方调度上传系统

4.主要功能与技术参数

4.1 分布式光伏监控系统主要功能

1、数据采集和处理

监控系统通过通信管理机实时采集光伏逆变器的模拟量、状态量等信息量；通过公共接口设备接受来自其他通信装置的数据。

对所采集的实时信息进行数字滤波、有效性检查，工程值转换、信号接点抖动消除、刻度计算、人工置入等加工。从而提供电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、系统总功率、总发电量、温度等各种实时数据。

1）采集信号的类型。采集信号的类型分为模拟量、状态量（开关量）。

a）模拟量包括各逆变器电流、电压、有功功率、无功功率、频率、功率因数、温度量、总有功无功、日发电量、总发电量等。

b）状态量包括断路器、隔离开关以及接地开关的位置信号、一次设备的告警信号、继电保护和安全自动装置的动作及告警信号、运行监视信号等。

2）信号输入方式。

a）模拟量输入。间隔层测控装置电气量除直流电压、温度通过变送器输入外，其余电气量采用交流采样。

b）状态量（开关量）输入。通过外部无源接点输入，断路器、隔离开关、接地开关（手车位置）等取双位置接点信号。

c）保护信号的输入。重要的保护动作、装置故障信号等通过无源接点输入；其余保护信号通过以太网接口或串口与监控系统相连，或通过继电保护及故障信息管理子站获得各类保护信息。

d）公共接口设备。监控系统的公用接口设备采用数据通信方式收集各类信息，负责直流电源系统、交流不停电系统、火灾报警装置及主要设备在线监测系统等子系统的接入，其容量及接口数量满足以上所有设备的接入，并留有一定的余度，具备可扩充性以满足终期要求。

3）数据处理。

a）模拟量处理。实时采集数据并进行相转换、滤波及数据库更新等。

b）状态量处理。实时采集状态量并进行滤波及数据库更新等。

2、数据库的建立与维护

1）数据库的建立。

a）实时数据库。存储监控系统采集的实时数据，其数值根据运行工况的实时变化而不断更新，记录被监控设备的当前状态。

b）历史数据库。对于需要长期保存的重要数据将存放在历史数据库中。提供通用数据库，记录周期为1min、5min、30min、60min任意调节。历史数据实现在线滚动存储5年，无需人工干预。所有的历史数据转存到光盘或磁带等大容量存储设备上作为长期存档。对于状态量变位、事件、模拟量越限等信息，按时间顺序分类保存在历史事件库中，并保存10年，以供查询。

2）数据库的维护。

a）数据库便于扩充和维护，保证数据的一致性、安全性；具备在线修改或离线生成数据库的功能；用人—机交互方式对数据库中的各个数据项进行修改和增删。修改的主要内容有：各数据项的编号，各数据项的文字描述，对状态量的状态描述，各输入量报警处理的定义，模拟量的告警上限、物理上限，告警下限、物理下限，模拟量的采集周期，模拟量越限处理的超越定值，模拟量转换的计算系数，状态量状态正常、异常的定义，电能量计算的各种参数，输出控制的各种参数，对多个状态量的逻辑运算定义等；

b）具备交互式查询和调用的功能。

3、报警处理

监控系统具有事故报警功能。事故报警包括非正常操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号；预告报警包括一般逆变器状态异常信息、模拟量或温度量越限等。

1） 事故报警。事故状态方式时，事故报警立即发出音响报警（报警音量任意调节），操作员工作站的显示画面上用颜色改变并闪烁表示该设备变位，同时弹窗显示红色报警条文，报警分为实时报警和历史报警，历史报警条文具备选择查询并打印的功能。

事故报警通过手动，每次确认一次报警。报警一旦确认，声音、闪光即停止。

第一次事故报警发生阶段，允许下一个报警信号进入，即第二次报警不覆盖上一次的报警内容。报警处理具备在主计算机上予以定义或退出的功能。

2） 对每一测量值（包括计算量值），由用户序列设置四种规定的运行限值（物理下限、告警下限、告警上限、物理上限），分别定义作为预告报警和事故报警。

3） 开关事故跳闸到次数或开关拉闸到次数，推出报警信息，提示用户检修。

4）报警方式。

报警方式具有多种表现形式，包括弹窗、画面闪烁、声光报警器、语音、短信、电话等但不限于以上几种方式，用户根据自己的需要添加或修改报警信息。

a）弹窗告警（内容包括事件发生时间、事件类型、事件位置）；

b）画面闪烁告警；

c）驱动声光报警器告警；

d）语言告警；

e）短信告警；

f）电话告警；

4、事件顺序记录

当光伏电站一次设备出现故障时，将引起继电保护动作、开关跳闸，事件顺序记录功能将事件过程中各设备动作顺序，带时标记录、存储、显示、打印，生成事件记录报告，供查询。系统保存1年的事件顺序记录条文。事件分辨率：测控装置小于或等于1ms，站控层小于或等于2ms。事件顺序记录带时标及时送往调度主站。

系统具备生成事故追忆表的功能，自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时扫描数据，包括开关位置、保护动作状态、遥测量等，形成事故分析的数据基础。

用户具备自定义事故追忆的启动事件的功能，当每个事件发生时，存储事故个扫描周期及事故后10个扫描周期的有关点数据。启动事件和监视的数据点由用户和随意修改。

5、画面生成及显示

分布式光伏监控系统具有电网网络拓扑分析功能，实时查看各个设备状态。所有静态和动态画面存储。具有图元编辑图形制作功能，使用户实现在任一台主计算机或操作员工作站上均方便直观的完成实时画面的在线编辑、修改、定义、生成、删除、调用和实时数据库连接等功能。在主控室操作员工作站显示器上显示的各种信息以报告、图形等形式提供给运行人员。

1）画面显示内容。

a）所有光伏电站的数量、装机容量、实时发电功率；累计日、月、年发电量及发电收益；以及所累积社会效益并通过柱状图展示月发电量。

b）电站状态展示当前光伏电站发电功率，补贴电价，峰值功率等基本参数；统计当前光伏电站的日、月、年发电量及发电收益。摄像头实时监测现场环境，并且接入辐照度、温湿度、风速等环境参数。点击右上角视频画面可全屏观看，点击最下方逆变器的查看详情可跳转至逆变器状态页面查看该逆变器运行详情。

c）全站电气主接线图包括实时展示逆变器交、直流侧数据，当前逆变器接入组件数量，并展示当前辐照度、温湿度、风速等环境参数以及逆变器厂商、型号，显示设备运行状态、各主要电气量(电流、电压、频率、有功、无功)等的实时值；

d）电压、功率、辐照度等实时及历史曲线显示，棒图（发电量、电压和负荷监视）；

e）测控单元及全站报警显示图；

f）监控系统配置及运行工况图；

g）保护配置图；

h）直流系统图；

i）站用电系统图；

j）报告显示（包括报警、事故和常规运行数据）；

k）表格显示（如设备运行参数表、各种报表等）；

l）操作票显示；

m）时间和安全运行天数显示。

n）常用功能的功能面板显示。

o）各分页面导航按钮显示。

p）网络拓扑图

q）2.5D布局图

r）界面定制化

2）输出方式及要求。

a）电气主接线图中包括光伏系统电气量实时值，逆变器与测控设备运行状态、潮流方向，断路器、隔离刀闸、地刀位置开关位置等；

b）画面上显示的文字为中文；

c）图形和曲线具备储存及硬拷贝的功能；

d）用户具备生成、制作、修改图形的功能。在一个工作站上制作的图形送往其他工作站；

e）电压棒图及曲线的时标刻度、采样周期由用户选择；

f）每幅图形均标注有日历时间；

g）图形中所缺数据由人工置入。

6.分布式光伏监控系统 典型配置

1.0.4kV并网系统自发自用/余量上网的0.4kV并网光伏电站，以380V一点或多点接入配电箱/线路、箱变或配电室低压母线（用户）。单个并网点参考装机容量20kW～400kW，采用三相接入公共电网配电室、箱变或柱上变压器低压母线；装机容量8kW 及以下，可采用单相接入公共电网配电箱或线路。

常需要在并网点配置防孤岛装置、电能质量在线监测装置，部分项目在公共电网配线箱或线路并网的项目，仅在并网点安装表计产品，上传平台运维。

2.10kV并网系统

自发自用/余量上网的10kV并网光伏电站，以多点接入用户10kV母线、用户箱变或配电室（用户）。单个并网点参考装机容量400kW～6MW。

常需要在并网点配置防孤岛装置、电能质量在线监测装置、故障解列装置、频率电压紧急控制装置组成安全自动装置屏，10kV并网点计量关口表，部分项目需要上传调度中心，增加远动上传相关通信设备。

针对单独建立的10kV光伏配电房需配置常规的继电保护产品，可配置无线测温类产品。