舜通云-智能光伏电站运维实例

作者：舜通智能来源：www.sitcsys.com 发布时间：2025-06-21 热度：0

1.系统建设目标

1.1.系统建设

该系统可以帮助分布式光伏监控部门实现现场的无人值守或者少人值守，可以实现对光伏配电运营情况的实时监控、运营数据的分析和故障信息的报警提示，逐步推动电力监控的自动化、集中化和智能化。

系统建设分为2部分实施，一部分筹备数据采集，达到所有设备数据可以正确传输到平台，平台提供基础的功能模块，对数据的可视化有完整的显示；二部分对数据进行深度分析和利用，以数据为基础挖掘数据本身的价值，结合用户生产实际环境，指导用户进行光伏设备的信息搜集、优化配电运行、以达到电能能效的最大化。

1.2.光伏监控系统

光伏运维系统以互联网+光伏运维服务为目标，实现电力系统的“智能云运维”。

项目实施的整体经济效益目标如下：

为客户提供基于云平台的WEB方式数据监控业务，从而取消原传统的监控SCADA运行值班系统；

为客户提供基于云平台的运维响应、及调度指挥系统，通过APP实时调度企业运维人员或设备运维服务人员，能够快速锁定故障，及时处理故障，减少故障对企业生产的影响，减低损失；

为客户管理层提供基于云平台的WEB和APP方式的智能分析系统，达到对运行工况、运行效率、运行分析、能效、系统管理等方面的智能分析评估业务。

2.整体方案

2.1.软件构架

软件主用功能模块体现在实时监控、智能分析和在线运维上，实时监控提供实时与历史的在线数据监控功能；智能分析提供包括数据、波形、故障预警、容错、用电质量和能效的分析及报告；在线运维体现了在线服务的功能模块，实现在线报修，在线监控，故障分析，维修管理等内容。主要功能显示如下：

2.2.接入结构图

整个系统分为4层结构，其中设备层指光伏电力等设备；采集层指具有本地采集，并按规约上传的数据采集器；传输层分为2个部分，一部分的功能在采集器，具有加密/认证、断点续传、自描述、智能控制功能，另一部分在前置通讯服务器，提供在线接入，设备在线管理等功能；应用层为数据服务器和web服务器，提供云运维业务功能模块。

系统结构图如下所示：

3.数据接入方式

数据接入方式需要根据电站现场的情况来决定。目前主要有三类：本地SCADA接入、远程云服务接入和通讯管理机接入，（本项目选择第3种方式）具体如下：

3.1.本地scada接入

如果本地有SCADA监控系统，则优先从SCADA系统里面通过其开放的数据接口，获取设备数据。此方式，一方面可以减少加装设备、网络布线、通讯调试这些过程；另一方面，不用破坏现场既有的设备运行环境，最大程度保证了原有系统的完整性。本地SCADA系统提供的常见接口包括：http协议，modbusTCP协议等。通过SCADA提供的接口，可以将数据传输到通讯管理机或者本地工作站。其工作示意图如下：

3.2.远程云服务器接入

对于现场已经将数据接入到了第三方云平台中，此时如果要获取电站的数据就需要与第三方的云平台进行对接。第三方云平台需要开放相应的接口，供采集方使用。常用的开放接口形式包括：RestfulAPI、Mqtt、WebServicet、数据库接口等方式。这种形式的接入，一般都是直接采用平台与平台之间的对接，完成数据采集工作。其工作示意图如下：

3.3.通讯管理机接入

针对本地没有任何SCADA监控系统，需要完全根据现场的光伏设备自行采集数据的现场，可以依托通讯管理机进行数据的集中采集和上传。整个采集与传输过程包括：

1）布线。汇流箱，逆变器，并网柜等这些设备需要通过485通讯线缆连接到通讯管理机的RS485端子上；

2）通讯调试。线缆接完后，需要配置工程到通讯管理机中，根据设备的通讯协议调试通讯管理机与设备之间的数据采集是否正常；

3）数据上传。数据采集完成后，配置工程并指定上传的服务器地址。根据服务器端协议，调试通讯管理机上传的数据服务器是否可以正常收到，数据是否正确。完成以上三个主要的步骤后，即完成整个数据的接入工作。其工作示意图如下：

4.通讯管理机介绍

4.1.硬件特性

丰富的数据接口，RS232、RS485、以太网等多种接口；

支持4G无线网络；

支持USB接口，可以通过其更新通讯管理机的工程配置、更新更新；

支持SD卡扩展存储空间；

支持一键重启；

宽电压，支持9V-40V；

工作温度：-10到75摄氏度；

存储温度：-20到80摄氏度；

工作湿度：10%RH到90%RH无凝霜；

抗震性能：符合IEC61131-2标准；

抗静电性能：2.5kv，符合EN61000-4-2、3级标准；

认证标准：EN55011ClassA、EN6000-6-2、CE、FCC；

4.2.软件特性

内置组态软件，可以通过配置的方式实现与各类设备的互联互通；

内置实时数据库，可以完成数据的统一转换、存储、报警、计算；

内置关系数据库，可以实现数据的本地存储；

内置驱动监视功能，可以监视采集、上传驱动与设备交互的报文；

内置丰富的协议，包括：IEC60870-101、IEC60870-103、IEC60870-103、modbusRTU、modbusTCP、modbusASCII、DLT/645-1997、DLT/645-2007、CDT、各省市建筑能耗协议等；

支持通过远程方式维护管理机，包括：更新配置、设备重启、校时等操作；

支持断点数据上传、数据加密等。

4.3.联网方式

有线联网：对于光伏电站现场具备以太网的情况下，优先使用以太网进行数据的上传。主要接线示意图如下：

无线联网：对于现场无以太网的情况下，可以使用通讯管理机的无线传输模式，插入SIM卡即可实现自动拨号上网。另以采集设备为单位，每个设备采集50个点，上传频率按照15分钟上传一次，则一个月流量预计200M左右。使用物联网卡，可采用包年包月或者流量池模式。注意：联网信号受地理位置、基站和天气影响，信号的强度会受到一定干扰。要使用无线网络上传时，优先选择4G信号，加装天线，并将天线放置到空旷位置。

5.视频接入

5.1.视频监控

通过加装摄像头，可以实时监控电站周边环境情况，包括：是否有人破坏、是否有树木遮挡等，避免因为外部干扰导致电站发电效率的降低。另外高配摄像头还具备入侵检测、主动告警、语音通报等功能。用户可以根据实际需求选配不同的摄像头。

5.2.设备选型

摄像头视频数据的播放有两种：一种是直接连接摄像头，获取视频。这种情况，就要求本地监控系统或者远程云平台可以直接访问到摄像头，对于服务器与摄像头不在同一个局域网内的均无法实现此功能；另一种是通过视频服务商提供的第三方接口，调取摄像头的视频数据。摄像头通过网络（有线或者无线）连接视频服务商的服务器，本地监控系统或者远程云平台通过二次开发的形式，调取视频服务商提供的接口，就可以拉取到视频流。目前，国内比较大的几家视频厂商都提供这种解决方案，比如：海康、大华等。提供的光伏系统，默认支持：荧石云。

5.3.接入方案

本地视频接入方案

视频服务商接入方案

有线网络

无线网络

6.软件清单

6.1.软件功能介绍

类别	类别	功能模块	功能子项	功能描述
1	大屏控制	地图模式	\	以GIS地图模式展示当前系统内站点的主要信息，包括：站点数，累计发电量，实时电量，实时功率，故障告警等信息（CO2日减排量、CO2累计减排量；日节煤量、累计节煤量；设备状态监测，总数/在线数/在线率等信息，前提是设备状态数据可采）
1	大屏控制	列表模式	\	以列表的形式展示当前系统内的站点主要信息，包括：站点数，累计发电量，实时电量，实时功率等信息
2	平台首页	集控中心	\	以站点为单位，辅以站点图片和重点数据，集中分布显示电站概览
2	平台首页	站点概况	\	站点统计总概览，详细展示站点统计数据（点击主页、接线图、报警记录、数据报表、汇流箱、光伏分析、逆变器、交直流柜、基础信息、电表等信息可跳转指定页面，具备返回菜单）
3	主系统图	\	\	加载用户站点电气图，电气图与现场设备实时关联，实时在电气图上反馈设备数据采集状态，设备运行状态，实时数据值和开关状态
4	实时监控	逆变器	\	实时监测逆变器模块的数据，支持表格及图形显示
		汇流箱	\	实时监测汇流箱的数据，支持表格及图形显示
		交直流柜	\	实时显示交直流柜的数据，支持表格及图形显示
		电表	\	实时显示电表的数据，支持表格及图形显示
		逆变器总览	\	所有逆变器数据和状态总览
		通讯管理机总览	\	所有通讯管理机状态总览
5	光伏分析	发电统计	日/月/年发电量分析	根据日、月、年条件，分析指定时间内的发电量情况，并提供类比和同比分析
		发电对比	发电量对比	以曲线的方式比较逆变器站点下回路的发电量
		发电效率	发电效率分析	以柱状图的方式比较设备站点下回路的发电效率
		发电功率	发电功率分析	显示逆变器日、月、年输出功率
		衰减分析	衰减分析	显示逆变器发电衰减分析
6	报警分析	历史报警	\	支持时间、站点、类型、级别查询报警记录
6	报警分析	报警统计	\	按站点统计报警信息
7	运维管理	工单记录	\	统计工单状态
7	运维管理	工单统计	\	统计工单数量
8	统计报表	发电量报表	\	提供发电量报表统计，支持日、月、年模式选择，支持报表导出为Execl格式
8	统计报表	原始值报表	原始值报表	提供设备采样原始值报表，支持报表导出为Execl格式
9	档案管理	企业档案	站点基础信息	配置企业和监控点的档案信息
		站点档案	站点信息	管理监控站点的信息，包括基础位置信息等
		设备档案	\	管理逆变器、汇流箱、交直流、电表、厂家及品牌等信息（支持按照站点、类型进行设备统计、需支持品牌分布饼图）
		监控点档案	\	管理监控点信息，包括装机容量、额定输出功率等
10	系统设置	用户管理	\	管理用户组别、权限及系统功能菜单的调整
		系统角色	\
		系统菜单	\
11	手机APP	首页	\	电站页，点击电站名称，查看电站实时信息和电站视图等。统计页，展示电站发电量与收益统计、当日电站排名以及社会贡献等。
11	手机APP	运维	\	“运维”页，展示电站状态、告警和移动运维。