安科瑞能耗管理系統在上海寶臨電氣光伏項目二期的應用

艾優花

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，隨著現代工業的發展，能源危機和大氣污染問題日益突出，傳統的燃料能源正在一天天減少，對環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。光伏發電就是講太陽輻射轉化為電能的方式之一。光伏發電監測系統作為光伏發電的重要組成部分，光伏發電監測系統通過實時監測光伏發電設備：匯流箱、逆變器、環境監測儀以及安裝在重要回路的智能監測儀表，采集 、存儲、顯示相關電力參數，實現其智能化管理。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做一簡要介紹。

關鍵詞：上海寶臨電氣光伏項目二期;工廠;光伏監測系統;安科瑞能耗系統;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。我國西藏 、青海、新疆、甘肅、寧夏、內蒙古高原的總輻射量和日照時數均為全國，屬世界太陽能資源豐富地區之一。光伏發電場所須光照條件好，沒有遮蔽物，鑒于此特性，光伏發電的場地面積都較大。反應光伏系統各個設備正常運行時的電流、電壓等參數實時采集是光伏系統的一個關鍵，若是采用人工巡檢，費時，費力，所采集的數據有一定的時差性，不能客觀的反應整個系統在模式時間點的整體運行狀態。所以一套智能的后臺電力監控設備就顯得十分重要。

  安科瑞能耗管理系統正是針對以上趨勢而研發的管理方光伏發電監測系統。本系統通過對上海寶臨電氣光伏項目二期18臺50KW逆變器和1臺并網柜設備進行實時監測，通過對監測回路運行狀態的實時監測采集器運行時的電力參數并進行存儲、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，用戶實時掌握系統運行狀況提供準確的數據支撐。

  上海寶臨電氣光伏項目二期位于上海寶山區金勺路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有的A4樓廠房屋頂建設二期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臺并網柜。

A1與A4樓光伏建設位置圖

  上海寶臨電氣集團是一個具有十五年從事研發、制造、銷售高低壓電器成套設備的現代化*。為了響應國家節能減排的號召，在上海寶臨電氣集團現有的廠房屋頂建設二期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生廢料、廢氣、噪聲、煙塵，也不會對水、空氣和地面產生任何污染。光伏發電系統通過太陽電池將太陽輻射轉換成電能，這些電能可以送入電網或儲存在蓄電池，從而為人類提供用之不竭的能源。

2 設計依據

《公共建筑節能檢測系統技術規范》

《民用建筑電氣設計規范》（JGJ/T 16-2008）

《智能建筑設計標準》GB/T50314-2006

《智能建筑工程質量驗收規范》（GB/T50339-2003）

《評價企業合理用電技術導則GB》

《企業節能規劃編制通則》

《企業能源審計技術通則-GB》

《中華人民共和國可再生能源法》

IEC 62093《光伏系統中的系統平衡部件-設計鑒定》

DB37/T 729-2007《光伏電站技術條件》

CECS84-96《太陽光伏電源系統安裝工程設計規范》

CECS 85-96《太陽光伏電源系統安裝工程施工及驗收技術規范》

GBT23331-2009《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統設計規范》

u  能耗計量裝置國家及行業標準

DL/T 645-1997       多功能電能表通信規約

DL/T 645-2007       多功能電能表通信規約

GB/T 19582-2008   基于Modbus協議的工業自動化網絡規范

4 系統架構

  安科瑞能耗管理系統根據上海寶臨電氣光伏項目二期A4樓1081.2kWp光伏項目現場實際情況組網，整體網絡結構采用屏蔽雙絞線直接接在采集器上，進而通過無線網絡將數據上傳至服務器上。

  該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構，如系統結構圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

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光伏項目監控設備如下：

  逆變器18臺；并網柜1臺。

上海寶臨電氣光伏項目二期系統結構圖

  安科瑞能耗管理系統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電量。根據所選的項目，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可以根據分類能耗的支路名稱查詢用能情況，顯示當日和當月的發電峰值（電能對應大電量值）、當日發電、當月發電、當年發電以及昨天同期發電、上月同期發電、上年同期發電的比較情況；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分鐘內的大值和小值。

支路用能

  安科瑞能耗管理系統可以統計各支路某段時間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。選擇需要查詢的支路，點擊‘加載數據’查看各支路用能趨勢，可根據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可以按照分項進行能耗統計與顯示。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可以統計各分項某段時間內逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。選擇需要查詢的支路，‘加載數據’查看分項中各支路用能趨勢，可根據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數據中分類分項的配置而來，默認查詢的是當月的能耗。

能耗數據同比環比分析

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

圖表導出

  Acrel-5000光伏能耗管理系統可將分析的結果、繪制的圖、表導出到Excel中。

用戶管理

  安科瑞能耗管理系統用戶權限管理采用分級模式，為系統管理員、后勤管理人員、設備維護人員三級，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。

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

6 結束語 

  安科瑞能耗管理系統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，可以實現對光伏發電系統中的各設備實時監測，不僅能顯示設備運行狀況，還具有計量發電量，限制報警等功能。系統的設計、安裝、調試的同時，也是對整個發電系統的詳細梳理，設計符合現場的系統拓撲圖，以及相關的軟件界面，便于管理者快速掌握整個系統的運行狀態。系統還將光伏發電量轉化為標準煤，以及相關的二氧化碳排放量等參數，該系統運行安全、可靠、穩定，為光伏發電管理者的管理以及故障追溯等提供了準確的數據依據。

寶臨電氣A4樓1081.2kWp光伏項目圖2