安科瑞能耗管理系統(tǒng)在上海寶臨電氣光伏項目二期的應用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201807；

摘要：20 世紀 70 年代后，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，能源危機和大氣污染問題日益突出，傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害日益突出，同時約有 20 億人得不到正常的能源供應。太陽輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源。光伏發(fā)電就是講太陽輻射轉(zhuǎn)化為電能的方式之一。光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)作為光伏發(fā)電的重要組成部分，光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)通過實時監(jiān)測光伏發(fā)電設(shè)備：匯流箱、逆變器、環(huán)境監(jiān)測儀以及安裝在重要回路的智能監(jiān)測儀表，采集 、存儲、顯示相關(guān)電力參數(shù)，實現(xiàn)其智能化管理。本文就上海寶臨電氣集團A4樓1081.2kWp光伏項目二期中使用的安科瑞能耗管理系統(tǒng)做一簡要介紹。

關(guān)鍵詞：上海寶臨電氣光伏項目二期;工廠;光伏監(jiān)測系統(tǒng);安科瑞能耗系統(tǒng);逆變器

1 引言  

  太陽能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、自然地理狀況和氣候條件有關(guān)。我國西藏 、青海、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古高原的總輻射量和日照時數(shù)均為全國，屬世界太陽能資源豐富地區(qū)之一。光伏發(fā)電場所須光照條件好，沒有遮蔽物，鑒于此特性，光伏發(fā)電的場地面積都較大。反應光伏系統(tǒng)各個設(shè)備正常運行時的電流、電壓等參數(shù)實時采集是光伏系統(tǒng)的一個關(guān)鍵，若是采用人工巡檢，費時，費力，所采集的數(shù)據(jù)有一定的時差性，不能客觀的反應整個系統(tǒng)在模式時間點的整體運行狀態(tài)。所以一套智能的后臺電力監(jiān)控設(shè)備就顯得十分重要。

  安科瑞能耗管理系統(tǒng)正是針對以上趨勢而研發(fā)的管理方光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對上海寶臨電氣光伏項目二期18臺50KW逆變器和1臺并網(wǎng)柜設(shè)備進行實時監(jiān)測，通過對監(jiān)測回路運行狀態(tài)的實時監(jiān)測采集器運行時的電力參數(shù)并進行存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個計量體系運行狀況，為提高維護效率，用戶實時掌握系統(tǒng)運行狀況提供準確的數(shù)據(jù)支撐。

  上海寶臨電氣光伏項目二期位于上海寶山區(qū)金勺路1515號，由上海安科瑞新能源有限公司投資，利用上海寶臨電氣集團現(xiàn)有的A4樓廠房屋頂建設(shè)二期1081.2kWp光伏項目。項目采用4080片265W光伏組件；18臺50KW組串式逆變器；4臺匯流箱；1臺并網(wǎng)柜。

A1與A4樓光伏建設(shè)位置圖

  上海寶臨電氣集團是一個具有十五年從事研發(fā)、制造、銷售高低壓電器成套設(shè)備的現(xiàn)代化高新技術(shù)企業(yè)。為了響應國家節(jié)能減排的號召，在上海寶臨電氣集團現(xiàn)有的廠房屋頂建設(shè)二期A4樓1081.2kWp光伏項目。

  太陽能是一種非常清潔的能源，它的獲得方式不會產(chǎn)生廢料、廢氣、噪聲、煙塵，也不會對水、空氣和地面產(chǎn)生任何污染。光伏發(fā)電系統(tǒng)通過太陽電池將太陽輻射轉(zhuǎn)換成電能，這些電能可以送入電網(wǎng)或儲存在蓄電池，從而為人類提供用之不竭的能源。

2 設(shè)計依據(jù)

《公共建筑節(jié)能檢測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》

《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ/T 16-2008）

《智能建筑設(shè)計標準》GB/T50314-2006

《智能建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB/T50339-2003）

《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導則GB》

《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》

《企業(yè)能源審計技術(shù)通則-GB》

《中華人民共和國可再生能源法》

IEC 62093《光伏系統(tǒng)中的系統(tǒng)平衡部件-設(shè)計鑒定》

DB37/T 729-2007《光伏電站技術(shù)條件》

CECS84-96《太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程設(shè)計規(guī)范》

CECS 85-96《太陽光伏電源系統(tǒng)安裝工程施工及驗收技術(shù)規(guī)范》

GBT23331-2009《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

u  能耗計量裝置國家及行業(yè)標準

DL/T 645-1997       多功能電能表通信規(guī)約

DL/T 645-2007       多功能電能表通信規(guī)約

GB/T 19582-2008   基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范

4 系統(tǒng)架構(gòu)

  安科瑞能耗管理系統(tǒng)根據(jù)上海寶臨電氣光伏項目二期A4樓1081.2kWp光伏項目現(xiàn)場實際情況組網(wǎng)，整體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)采用屏蔽雙絞線直接接在采集器上，進而通過無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至服務器上。

  該系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。

寶臨電氣A4樓1081.2kWp光伏項目圖1

  上海寶臨電氣光伏項目二期A4樓1081.2kWp光伏項目監(jiān)控設(shè)備如下：

  逆變器18臺；并網(wǎng)柜1臺。

上海寶臨電氣光伏項目二期系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

  安科瑞能耗管理系統(tǒng)登陸成功進入主頁面，主頁面顯示該建筑的建筑圖片，建筑基本信息,建筑當月分項用電餅圖和各種能源的發(fā)電量。根據(jù)所選的項目，對其項目圖片進行加載，可以選擇時間查看項目能耗情況，選擇建筑或時間后自動刷新，默認為當天。

  安科瑞能耗管理系統(tǒng)可以根據(jù)分類能耗的支路名稱查詢用能情況，顯示當日和當月的發(fā)電峰值（電能對應電量值）、當日發(fā)電、當月發(fā)電、當年發(fā)電以及昨天同期發(fā)電、上月同期發(fā)電、上年同期發(fā)電的比較情況；以柱狀圖顯示過去48小時、31天、12個月、3年的能耗情況；以曲線圖顯示15分鐘的負荷用能走勢（逆變器顯示功率曲線，流量表顯示流速曲線），并顯示當前值、15分鐘內(nèi)的值和小值。

支路用能

  安科瑞能耗管理系統(tǒng)可以統(tǒng)計各支路某段時間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。選擇需要查詢的支路，點擊‘加載數(shù)據(jù)’查看各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進行查詢，并可以將支路用能顯示合計，以圖表形式顯示。

分項能耗概況

   安科瑞能耗管理系統(tǒng)可以按照分項進行能耗統(tǒng)計與顯示。日分項用能同比分析圖顯示不同分項的當日與昨日能耗柱狀圖（藍色柱表示今日，綠色柱表示昨日）；用能餅圖顯示各分項過去31天的用能占比；堆積圖顯示各分項過去31天的能耗趨勢；分項用能排名圖顯示被選中分項對應能耗值排名*位的支路。

分項用能

   安科瑞能耗管理系統(tǒng)可以統(tǒng)計各分項某段時間內(nèi)逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。選擇需要查詢的支路，‘加載數(shù)據(jù)’查看分項中各支路用能趨勢，可根據(jù)已有的日期或者自定義時間進行查詢。這里的支路都是通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中分類分項的配置而來，默認查詢的是當月的能耗。

能耗數(shù)據(jù)同比環(huán)比分析

  Acrel-5000光伏能耗管理系統(tǒng)可將各臺逆變器的發(fā)電量與去年同期值和上月值進行同比環(huán)比分析，檢驗發(fā)電效果。

圖表導出

  Acrel-5000光伏能耗管理系統(tǒng)可將分析的結(jié)果、繪制的圖、表導出到Excel中。

用戶管理

  安科瑞能耗管理系統(tǒng)用戶權(quán)限管理采用分級模式，為系統(tǒng)管理員、后勤管理人員、設(shè)備維護人員三級，并對所有操作自動進行帶時標事件記錄，可建立良好的反事故措施。

  為了使實時系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行，整個系統(tǒng)提供可靠的安全保護措施，所有的系統(tǒng)操作員能夠根據(jù)權(quán)限大小賦予某特性，這些特性規(guī)定了各個操作員對系統(tǒng)及各種活動的適用范圍，如用戶名，口令字，操作權(quán)限及操作范圍等特性。

6 結(jié)束語 

  安科瑞能耗管理系統(tǒng)在上海寶臨電氣光伏項目一期A1樓296.8kWp、二期A4樓1081.2kWp光伏項目應用，可以實現(xiàn)對光伏發(fā)電系統(tǒng)中的各設(shè)備實時監(jiān)測，不僅能顯示設(shè)備運行狀況，還具有計量發(fā)電量，限制報警等功能。系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試的同時，也是對整個發(fā)電系統(tǒng)的詳細梳理，設(shè)計符合現(xiàn)場的系統(tǒng)拓撲圖，以及相關(guān)的軟件界面，便于管理者快速掌握整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)。系統(tǒng)還將光伏發(fā)電量轉(zhuǎn)化為標準煤，以及相關(guān)的二氧化碳排放量等參數(shù)，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為光伏發(fā)電管理者的管理以及故障追溯等提供了準確的數(shù)據(jù)依據(jù)。

寶臨電氣A4樓1081.2kWp光伏項目圖2

參考文獻：

[1].住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部技術(shù)要求

[2].《大型公建技術(shù)導則建科[2008]114號》