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分布式光伏監控系統方案

1. 系統架構

分布式光伏監控系統一般按照站控層、間隔層、設備層三層架構設計。設備層包含光伏組件、逆變器、各類傳感器（如監測環境參數的溫濕度、輻照度、風速傳感器等）等基礎設備 。間隔層通過通信管理機及網絡交換機，負責實時采集微機保護裝置、電能質量監測、計量、遠動系統等二次設備數據 。站控層則實現對多個區域光伏發電系統的全面監控與自動化管理，在監控室配置通信系統、對時系統、遠動系統以滿足系統內部通信與上級調度需求，同時配備一套一體化電源系統，為二次設備及監控主機等重要設備運行提供穩定可靠的電源，保障整個光伏系統安全、穩定運行 。

2. 系統功能

光伏監控總覽：清晰展示光伏電站名稱、位置、逆變器數量等基本信息；精準統計當前光伏電站日、月、年發電量；依據匯流數據詳細分散分析每組光伏組件發電功率以及工作狀態 。

光伏組件監控：實時呈現整個光伏陣列各個組件的電壓、電流、功率等電參量信息；密切監測逆變器當前輸入功率、輸出功率、溫度及當前狀態等信息；全面監測逆變器交直流側電參量信息 。

光伏功率預測：通過采集數值天氣預報數據、實時環境氣象數據、光伏電站實時輸出功率數據、光伏組件運行狀態等多元信息，按照電網調度技術要求，實現標準格式的短期功率預測、超短期功率預測，以及光伏電站實時氣象數據、裝機容量投運容量、最大出力等信息的上報 。

發電曲線分析：直觀展示逆變器交流側總有功功率曲線、逆變器直流側電壓曲線、當前光伏發電站所處環境溫度曲線，綜合分析環境對光伏發電的影響 。

電能質量監測：針對分布式光伏發電并網提供高精度的電能質量監測與分析，對并網點的電壓諧波、電流諧波、電壓間諧波、電流間諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變及直流分量進行實時監測與分析，為用戶的微電網系統運行提供可靠保障 。

電站狀態展示：呈現當前光伏電站發電功率，補貼電價，峰值功率等基本參數；統計當前光伏電站的日、月、年發電量及發電收益；進行電站年利用小時數計算；利用攝像頭實時監測現場環境，接入輻照度、溫濕度、風速等環境參數；顯示當前光伏電站逆變器接入數量及基本參數 。

逆變器狀態展示：展示逆變器基本參數；呈現日、月、年發電量及發電收益；計算逆變器年利用小時數；通過曲線圖顯示逆變器功率、環境輻照度曲線；支持直流側電壓電流查詢；交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數查詢 。

曲線分析：展示交、直流側電壓、功率、輻照度、溫度曲線，幫助運維人員深入了解系統運行狀態 。

配電圖展示：實時展示逆變器交、直流側的數據；展示當前逆變器接入組件數量；展示當前輻照度、溫濕度、風速等環境參數；展示逆變器型號及廠商 。

APP 訪問功能：用戶可通過手機 APP 隨時查看光伏電站的發電數據、收益、異常告警信息，方便實時管理光伏站 。

3.配置清單

光伏用電方案

1. 自發自用、余電上網模式

在此模式下，光伏系統所發電力優先滿足用戶自身用電需求。例如在白天，工廠、商業建筑等場所用電時，光伏發電系統產生的電能直接供給內部設備使用。當光伏發電量大于自身用電量時，多余的電量將上傳至電網 。這種模式既能降低用戶自身用電成本，又能通過向電網售電獲取一定收益 。

2. 完全自發自用模式（防逆流）

該模式適用于對用電可靠性要求高、不希望電能反向流入電網，或者因產權不清晰等原因無法申請并網的場所。光伏系統產生的電能僅用于滿足自身負載需求，通過合理配置儲能設備及控制系統，確保光伏發電優先自用，避免電力向電網逆流 。比如一些對電力穩定性要求極高的特殊生產車間、數據中心等，可采用此模式保障用電安全與穩定 。

3. 全額上網模式

此模式常見于地理位置偏遠、周邊用電負荷小或者自身用電需求少的分布式光伏項目，如偏遠山區、荒漠地區建設的分布式光伏電站。光伏電站所發電量全部并入電網，由電網統一調配使用 。這樣能充分發揮電站的發電能力，將清潔能源輸送到更需要的地區 。

光伏用電場景

1. 工業園區

工業園區內企業眾多，用電量大且用電負荷相對穩定。分布式光伏可安裝在園區廠房屋頂等位置。白天企業生產用電高峰期，光伏系統產生的大量電能可及時滿足企業自身生產用電需求，減少企業從電網購電的成本。多余電量上網，還能為企業帶來額外收益 。例如某電子制造園區，通過在多個廠房屋頂安裝分布式光伏系統，不僅滿足了園區內大部分企業白天的用電需求，每年還通過余電上網獲得了可觀的經濟回報 。

2. 停車場

停車場具有大面積空曠場地，可在車棚頂部安裝光伏組件。一方面，光伏組件能為車輛遮風擋雨；另一方面，所發電力可用于停車場照明、充電樁供電等。在一些大型商場、寫字樓的停車場，這種應用較為常見。如某商場停車場，利用光伏車棚發電，為停車場內的照明燈具和部分電動汽車充電樁供電，降低了停車場的運營成本，同時也提升了商場的綠色環保形象 。

3. 學校

學校建筑屋頂面積大，且白天學校正常教學期間用電需求較大。分布式光伏系統所發電力可用于教室照明、多媒體設備用電、校園公共區域照明等。同時，學校還可將光伏項目作為科普教育的素材，培養學生的環保意識 。例如某中學在教學樓和圖書館屋頂安裝了分布式光伏系統，不僅滿足了學校部分用電需求，還開設了相關的科普課程，讓學生親身體驗清潔能源的應用 。

4. 污水處理廠

污水處理廠通常 24 小時運行，設備用電量大。分布式光伏系統可安裝在污水處理廠的建筑物屋頂、水池上方等位置。光伏發電產生的電能可直接供給污水處理設備使用，降低污水處理廠的用電成本 。而且污水處理廠一般占地面積較大，有足夠空間安裝光伏設備，實現能源的自給自足或部分自給自足 。例如某大型污水處理廠，通過建設分布式光伏項目，每年節省了大量的電費支出，提升了能源利用效率 。

5. 交通領域

在交通領域，如高速公路服務區、收費站等場所，也可應用分布式光伏。高速公路服務區用電設備包括照明、餐飲設備、充電樁等，分布式光伏所發電力可滿足服務區部分用電需求。收費站的照明、電子設備等用電也可由光伏系統提供支持 。例如某高速公路服務區，在停車場車棚和部分建筑物屋頂安裝光伏組件，為服務區內的照明、餐飲設施及電動汽車充電樁供電，減少了對傳統電網電力的依賴 。

案例：

審核編輯 黃宇