中兴力维集控中心技术方案(2)

深圳中兴力维技术有限公司太阳能光伏发电站集控中心系统方案

b. 发电量统计页面：显示当日的实时电量输出曲线、实时电量和实时辐

照度的关系曲线。每日发电量和月累积电量查询系统。以柱形图显示每日预期发电量和实际发电量。

c. 环境状态监测页面：显示辐照度，环境温度，电池板温度，风速和风

向的实时监测曲线（需增加风速计）。

d. 逆变器状态监测页面：显示各地区各方阵逆变器的实时电压、电流和

功率输出曲线。

e. 开关状态监测页面：以电器图显示各光伏电站的汇流箱、配电柜和逆

变器的开关状态。

f. 节能信息统计页面：显示累计煤炭的节省量，以及二氧化碳、二氧化

硫、碳粉尘的氮氧化物的减排量。

1.2.1 建立随需而变的数据平台，适应阶段性施工

本项目的实施是阶段性的，并不是一步到位的。在项目实施中应考虑到将来的扩容问题。试想如果新增一个光伏电站，当把该光伏电站数据集成到集控中心时，需将集控中心数据通讯系统整个停止的话，将会造成正常工作的其他站点数据传输的终止，从而带来对更上一级的数据分析、调度的影响。因此，数据采集与通讯具有在线添加站点及数据的功能是非常有必要的。 1.2.2 需具有通讯诊断机制，确保通讯链路安全

由于各光伏电站地理位置分散，距集控中心较远，相比短距离传输来说出问题的可能性要大一些，一旦数据通讯出现问题，将造成集控中心数据中断，历史数据不完整等问题，将严重影响分析及控制的准确性，因此在这种情况下，建立数据通讯的诊断机制就尤为重要了。通讯系统需不断的诊断通讯正常与否，避免在通讯已经中断了之后才发现的现象。

1.2.3 数据缓存与断点续传，保证在网络异常时也不丢失数据

系统工作过程中，出现网络短暂中断、网速过慢的情况应该非常少，但是一旦出现这种情况，将因为数据的不完整而影响到分析的准确性，因此如何保证网络中断或者网速过慢情况下的数据完整性，也是系统需要解决的一大要点。 1.2.4 需采用工业历史数据库，实现海量过程数据的快速、高效存储

本项目无论从数据类型，数据来源，数据分析，或者是数据量相对是比较庞大和复杂的。大容量、可扩充、性能稳定优异的数据库平台将成为必然要建设的基础设施。

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在处理实时数据方面，关系数据库受关系理论本身的限制，通常一秒钟内能够接受3000—5000条数据记录，而工业库通常的处理能力在150,000条数据记录以上。

以600000个测量数据，数据以每30秒一次的速度采集并存储。存储一个浮点型数据，关系数据库使用27字节（byte），实时数据库使用8字节。则： 项目 一次采集数据量 一天数据量 一年数据量 关系数据库 16.2M bytes 46.656 G bytes 17,030 G bytes 表1：数据量对比

同时，工业库技术的数据压缩通常可以压缩到原始数据的20%--30%，则按30%计算，工业库压缩后数据为756.9 G bytes；而关系数据库，通常不会进行数据的压缩。

另外，在数据查询方面，关系数据库系统，也无法满足实时、历史数据查询的需求，通常一秒钟内能够接受3000—5000条数据记录，而工业库则能够达到1秒峰值查找出400,000条记录

因此，由于本系统的上述需求以及数据库的不同特点，必然选择工业库。 1.2.5 需丰富的分析展示手段，满足历史数据应用的需求

数据库对数据进行存储并不是为了存储本身，而是对数据进行利用，换句话说，如果一个系统只提供到数据存储变噶然而止，那就是一个失败的系统。

因此系统需具有一个集成的展示平台，该平台需具有人性化的特点，并且提供趋势、报表等多种历史展示方式。系统需提供历史回放功能，比如当某一光伏电站生产异常时，在集控中心可在设置好时间段以及频率之后，以界面回放的形式将整个生产过程重演，相比传统的查看趋势来分析事故，采用回放形式更加直观，也更容易发现问题。

1.2.6 需提供开放性接口，便于系统扩展及其它软件的访问需求

本系统不仅为监控系统提供数据，还有可能向其它第三方系统提供数据，系统的开放性是否良好将直接影响到系统对数据的利用情况，因此需要系统具有良好的开放性接口。

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工业库 4.8M bytes 14 G bytes 5,046 G bytes 深圳中兴力维技术有限公司太阳能光伏发电站集控中心系统方案

1.3 操作权限

光伏电站集中监控系统的设备的运行操作权限分为三级： ? 中心监控级 ? 光伏电站监控级 ? 现地手动级 1.3.1 中心监控级

? 中心监控级操作权限只涉及主要关键设备的关键操作，在各光伏电站权

限允许的条件下，具备对主要光伏电站机组的远程启动、停止等远程控制权限。

? 预留对全线所有设备监控的能力，从而根据项目实施进展的情况、技术

的进步以及管理需求的提高，实现全线自动化控制。

? 中心监控级权限与光伏电站监控级权限可通过软件系统的安全机制授

权监控下实现相互切换和闭锁。

1.3.2 光伏电站监控级

? 通过各光伏电站的计算机监控系统实现所有设备的运行或联动等控制

权限。

? 光伏电站级权限与上级中心监控级权限通过软件系统的安全机制授权

监控下实现相互切换和闭锁。

1.3.3 现地手动级

? 通过设备的现场操作装置实现就地设备的手动运行操作或基本联动操

作。如，逆变器、汇流箱、环境气象站等。

? 现场手动级权限为最高级别权限，通过现场设置的硬件转换装置与上级

操作权限进行切换，能完全脱离上级独立工作，实现应急处理的手动操作。

? 除调试、维修和应急状态外，正常运行中不允许处于现地手动级。

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1.4 数据流向组织

1.4.1 监控实时信号

1) 各光伏电站的SCADA系统采集各光伏电站机组的各项实时数据。 2) 各光伏电站的SCADA系统采集的实时数据将会汇总到集控中心的数据采

集服务器中。

3) 集控中心的数据采集服务器将数据传递给集控中心的SCADA系统及展示

平台。

1.5 应用功能需求

1.5.1 各光伏电站端的数据采集与传输

1） 基于“数据块”进行数据的组织和传输，以“数据块”为最小通讯单

元，确保数据采集和传输的速度。

2） 数据采集系统需能采集各光伏电站现场的各种SCADA系统的数据，

需支持通用的接口（如OPC、API、MODBUS、电力规约或专门开发的特殊规约）。

1.5.2 集控中心的数据汇总

1） 数据在向集控中心汇总时，系统需对整个通讯过程进行监视，显示数

据块的成功与否，先后顺序、所花费的事件等信息，同时还需对各监控点进行通讯性能诊断和统计，当某个数据点或者工作站点发生数据传输故障时，集控中心需要迅速诊断出并产生产生相关报警，以通知相应人员进行处理。

2） 集控中心在数据汇总时，需能在线、离线状态下添加站点及数据，在

添加的过程中，无需将运行停下来，以保证在添加站点的同时不影响对原先站点的正常数据采集汇总。

3） 当网络出现故障时，如网络中断、网速过慢，需能对网络进行诊断，

能快速的被识别，数据采集系统需能将数据缓存至本地。等到网络状态恢复正常后，再将缓存的数据发送。 4） 在集控中心的数据采集系统需具有冗余功能。

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1.5.3 集控中心的数据集中监控

1） 监控系统根据现场就地控制单元层提供的数据，生成整个光伏发电站

的生产工艺流程，为操作、管理人员提供清晰、友善的人机监测界面。 2） 系统在基于图形和中文菜单的方式上，在下级释放控制优先权的情况

下，操作人员通过键盘或鼠标对工艺设备进行控制，可实现一步化或多步控制。

3） 系统具有对各种文件的处理能力。可对各类数据、文件归档，可对历

史数据进行记录、处理、回归分析和趋势分析、统计，包括各种能耗、物耗的计量和累计；有制作各类报表、图形打印、文件打印、报表打印等功能。

4） 系统能对各种报警类型进行相应的安全处理，并能在监视画面上有相

应的指示灯闪烁和发出报警声响加以提示。报警对象、内容、时间可列表记录及打印。

5） 系统具有事故状态自动记录、自动判别、处理预案的辅助决策功能。

可将信息通过手机短信等手段发送至相关人员。

6） 系统需实现设备远程监控的技术功能及必要的措施，以适应今后工程

建成后运行过程中不同运行管理模式变化。

1.5.4 历史数据的海量存储

1） 系统中的数据库分为工业实时/历史数据库、关系型数据库两种： ? 工业实时/历史数据库

工业实时/历史数据库当中面临的主要是海量的过程数据，工业实时/历史数据库应具有同步性。各光伏电站的数据，即可以传送到各自SCADA监控系统及现场的本地数据库中，同时也可从各光伏电站向集控中心进行存储和集中管理。 ? 关系型数据库

关系型数据库存储的是过程数据之外的重要数据，如，系统的设备台账数据、人员班次、设备维护性数据等。

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