電站監(jiān)控系統(tǒng)

1、電站一體化監(jiān)控平臺(tái)電站一體化監(jiān)控平臺(tái)技術(shù)與分析技術(shù)與分析金達(dá)板技術(shù)部金達(dá)板技術(shù)部鄭祖華鄭祖華1866267830818662678308智能發(fā)電站系統(tǒng)知識(shí)智能發(fā)電站系統(tǒng)知識(shí)金達(dá)板技術(shù)部2022-5-192 系統(tǒng)模型系統(tǒng)模型金達(dá)板技術(shù)部2022-5-193 一、系統(tǒng)概述一、系統(tǒng)概述 隨著規(guī)模性的各種新型能源電站在中國開始陸續(xù)建設(shè)和投入運(yùn)行，如何實(shí)時(shí)了解電站的運(yùn)行狀況，如何滿足上一級(jí)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的監(jiān)控需求，是電站業(yè)主和電網(wǎng)公司所共同關(guān)心的問題。 而現(xiàn)有光伏和風(fēng)電站監(jiān)控系統(tǒng)主要由逆變器廠商隨設(shè)備提供，主要從本廠逆變器出發(fā)，對(duì)電站運(yùn)行的一些參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，難以或不能直接控制逆變器的運(yùn)行狀態(tài)，亦無法獲取電

2、站中的其它設(shè)備的信息及控制這些設(shè)備，更無法滿足電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)對(duì)電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控要求。另外，各大電站均會(huì)采用不同廠商的產(chǎn)品，這些不同廠商的產(chǎn)品彼此無法兼容，造成一個(gè)個(gè)“孤島”系統(tǒng)，無法形成統(tǒng)一的監(jiān)控體系。因此，需要一套統(tǒng)一的監(jiān)控平臺(tái)，能夠?qū)Σ煌娬静煌瑥S商、不同類別、不同型號(hào)的逆變器及其它設(shè)備進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏，風(fēng)力和沼氣電站完整、統(tǒng)一的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。二、總體目標(biāo)二、總體目標(biāo)金達(dá)板技術(shù)部2022-5-194建設(shè)新能源電站監(jiān)控設(shè)備的統(tǒng)一管理平臺(tái) 實(shí)現(xiàn)電站設(shè)備的統(tǒng)一運(yùn)行監(jiān)控，數(shù)據(jù)的集中管理，給運(yùn)行人員、檢修人員、管理人員等提供全面、便捷、差異化的數(shù)據(jù)和服務(wù)；成為電站設(shè)備的承載系統(tǒng)，為電站設(shè)備的規(guī)劃、

3、新設(shè)備的接入提供載體；建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，為監(jiān)控平臺(tái)和其他各種專業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。整合各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同人員的差異化服務(wù) 對(duì)各電站運(yùn)行人員、管理人員、檢修人員、領(lǐng)導(dǎo)等不同人員提供不同的用戶界面、展現(xiàn)方式、數(shù)據(jù)信息等。在各類人員登錄后，即可看到各自最關(guān)心的內(nèi)容，提供差異化服務(wù)；為運(yùn)行人員提供設(shè)備的狀態(tài)信息、告警信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)；為管理人員提供各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、變化趨勢(shì)、狀態(tài)信息等應(yīng)用服務(wù)。 為檢修人員提供告警信息、變化趨勢(shì)、故障錄波數(shù)據(jù)等應(yīng)用服務(wù)。遠(yuǎn)程系統(tǒng)集成 數(shù)字化電站最新集成技術(shù)是將信息集成系統(tǒng)建立在內(nèi)部網(wǎng)上，在電站內(nèi)部網(wǎng)的基礎(chǔ)上通過WEB服務(wù)器和瀏覽器在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)

4、行信息的交換、綜合與共享，因此可以遠(yuǎn)程取得資料或發(fā)出連動(dòng)，將各電站統(tǒng)一在同一平臺(tái)做出實(shí)時(shí)有效的監(jiān)控管理。 金達(dá)板技術(shù)部2022-5-195三、設(shè)計(jì)原則三、設(shè)計(jì)原則(1) 完整性-系統(tǒng)能夠完成不同廠商不同種類不同型號(hào)設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一完整采集。- 業(yè)務(wù)流程完整性：系統(tǒng)能夠提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、周期采樣數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)的應(yīng)用服務(wù)。(2) 規(guī)范性- 系統(tǒng)建設(shè)遵循有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)、電力行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。- 制定或完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確保監(jiān)測(cè)設(shè)備、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通訊的規(guī)范性。- 界面設(shè)計(jì)遵循有關(guān)界面設(shè)計(jì)規(guī)范。(3) 擴(kuò)展性- 硬件擴(kuò)展性：系統(tǒng)能夠廣泛適配新接入監(jiān)測(cè)設(shè)備的通信接口。- 軟件擴(kuò)展性：軟件功能模塊應(yīng)可重用、可

5、配置、可拆卸。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上堅(jiān)持以下原則：系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上堅(jiān)持以下原則：金達(dá)板技術(shù)部2022-5-196(4) 開放性- 系統(tǒng)能夠同各類專家系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換。- 系統(tǒng)能夠與電網(wǎng)調(diào)度等系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換。(5) 集成性- 能夠集成環(huán)境、安防、電能量、電能質(zhì)量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分類處理，分類存儲(chǔ)，統(tǒng)一界面顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。(6) 可操作性 界面友好，操作方便，注重用戶體驗(yàn)。四、接入設(shè)備四、接入設(shè)備金達(dá)板技術(shù)部2022-5-197 把底層各電站數(shù)據(jù)采集控制服務(wù)器接入系統(tǒng)。目的是采集各電站基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、控制內(nèi)容、通訊方式等四個(gè)角度對(duì)設(shè)備進(jìn)行分析。其中，采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為從設(shè)備本身獲取的原始數(shù)據(jù)，在本平臺(tái)的應(yīng)用中，除了

6、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)外，還會(huì)大量使用衍生數(shù)據(jù)，即由系統(tǒng)通過多個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（甚至是不同種類設(shè)備的多種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)）的組合、計(jì)算得到。光伏電站光伏電站金達(dá)板技術(shù)部2022-5-198 光伏電站監(jiān)控的設(shè)備種類，包括光伏系統(tǒng)相關(guān)的光伏組串、巡日裝置、匯流裝置、逆變器、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀；安防裝置（攝像頭、避雷器、門禁等）、保護(hù)裝置（高壓開關(guān)、直流接地等）、計(jì)量裝置（電量/電壓/電能質(zhì)量相關(guān)計(jì)量?jī)x器）等。 風(fēng)電站風(fēng)電站 風(fēng)電站發(fā)電設(shè)備有：包含風(fēng)力計(jì)、風(fēng)向計(jì)、溫濕度計(jì)、電壓電流計(jì)表及油壓液位傳感器及馬達(dá)轉(zhuǎn)速計(jì)等傳感器，以及收集端RTU設(shè)備來對(duì)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)機(jī)及發(fā)電機(jī)設(shè)備運(yùn)行情況做準(zhǔn)確監(jiān)控，收集目前運(yùn)作數(shù)據(jù)及設(shè)備控制狀態(tài)，再將控制信號(hào)及信息

7、通過網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器 沼氣沼氣電站電站 沼氣電站監(jiān)控設(shè)備種類：包含原料液池位計(jì)、厭氧發(fā)酵塔溫度和PH值、沼氣氣體流量計(jì)、發(fā)電機(jī)電壓電流以及電能計(jì)表和發(fā)電機(jī)運(yùn)行情況做準(zhǔn)確監(jiān)控。收集目前運(yùn)作數(shù)據(jù)及設(shè)備控制狀態(tài)，再將控制信號(hào)及信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器 接入目的：監(jiān)測(cè)和控制接入目的：監(jiān)測(cè)和控制采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)： 累加參數(shù)：當(dāng)前總功率、發(fā)電量（日、月、季度、年、總）、累加參數(shù)：當(dāng)前總功率、發(fā)電量（日、月、季度、年、總）、 二氧化碳減排量（日、月、季度、年、總）、告警次數(shù)；二氧化碳減排量（日、月、季度、年、總）、告警次數(shù)； 運(yùn)行參數(shù)：直流電壓、直流電流、直流功率、交流電壓、運(yùn)行參數(shù)：直流電壓、

8、直流電流、直流功率、交流電壓、 交流電流交流電流 、逆變器機(jī)內(nèi)溫度、時(shí)鐘、頻率；、逆變器機(jī)內(nèi)溫度、時(shí)鐘、頻率； 運(yùn)行狀態(tài)：運(yùn)行、關(guān)閉、待機(jī)；運(yùn)行狀態(tài)：運(yùn)行、關(guān)閉、待機(jī)； 告警數(shù)據(jù)：逆變器廠商所提供的設(shè)備原生告警各異，告警數(shù)據(jù)：逆變器廠商所提供的設(shè)備原生告警各異， 系統(tǒng)保證不遺漏系統(tǒng)保證不遺漏 任何一家廠商設(shè)備的任何一個(gè)原生告警。任何一家廠商設(shè)備的任何一個(gè)原生告警。 控制的內(nèi)容：開啟、停止、參數(shù)設(shè)置控制的內(nèi)容：開啟、停止、參數(shù)設(shè)置/調(diào)整調(diào)整 通訊方式：通訊方式：RS485、RJ45金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1991. 逆變器逆變器接入目的：監(jiān)測(cè)和控制接入目的：監(jiān)測(cè)和控制 采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：采集的基

9、礎(chǔ)數(shù)據(jù)： 狀態(tài)位置：高度角、方位角等；狀態(tài)位置：高度角、方位角等； 運(yùn)行狀態(tài)：運(yùn)行、關(guān)閉、待機(jī)；運(yùn)行狀態(tài)：運(yùn)行、關(guān)閉、待機(jī)； 告警數(shù)據(jù)：設(shè)備可提供的所有原生告警數(shù)據(jù)；告警數(shù)據(jù)：設(shè)備可提供的所有原生告警數(shù)據(jù)； 控制內(nèi)容：開啟、定位、停止控制內(nèi)容：開啟、定位、停止 通訊方式：通訊方式：RS485金達(dá)板技術(shù)部2022-5-19102. 巡日系統(tǒng)巡日系統(tǒng)金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1911接入目的：監(jiān)測(cè) 采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：溫度 制內(nèi)容：無 通訊方式：RS4853. 光伏陣列（光伏陣列溫度測(cè)量?jī)x）4. 視頻視頻接入目的：監(jiān)測(cè)與控制 采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：影像 控制內(nèi)容： 云臺(tái)：放大、縮小、轉(zhuǎn)向 槍機(jī)：放大、縮小

10、通訊方式：RJ455. 氣象監(jiān)測(cè)儀接入目的：監(jiān)測(cè) 采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)： 狀態(tài)位置：高度角、方位角等； 運(yùn)行狀態(tài)：運(yùn)行、關(guān)閉、待機(jī)； 告警數(shù)據(jù)：設(shè)備可提供的所的原生告警數(shù)； 控制內(nèi)容：開啟、定位、停止 通訊方式：RS485金達(dá)板技術(shù)部2022-5-19126. 沼氣發(fā)電機(jī)組接入目的：監(jiān)測(cè)/控制 采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：發(fā)電的用氣量/發(fā)電量/發(fā)電電壓電流和發(fā)電總量 狀態(tài)位置：高度角、方位角等； 運(yùn)行狀態(tài)：運(yùn)行、關(guān)閉、待機(jī)、有功無功； 告警數(shù)據(jù)：設(shè)備可提供的所的原生告警數(shù)據(jù)； 控制內(nèi)容：開啟、待機(jī)、停止 通訊方式：RS4857. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接入目的：監(jiān)測(cè)/控制 采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：風(fēng)場(chǎng)風(fēng)機(jī)、變電、測(cè)風(fēng)運(yùn)行數(shù)據(jù) 狀

11、態(tài)位置：高度角、方位角等； 運(yùn)行狀態(tài)：運(yùn)行、關(guān)閉、待機(jī)、有功無功； 告警數(shù)據(jù)：設(shè)備可提供的所的原生告警數(shù)據(jù)； 控制內(nèi)容：開啟、待機(jī)、停止 通訊方式：RS485/GPRS五、系統(tǒng)架構(gòu)五、系統(tǒng)架構(gòu)2022-5-1913金達(dá)板技術(shù)部 為了解決監(jiān)測(cè)設(shè)備分散獨(dú)立、無法進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)控和診斷的問題，本系統(tǒng)接入所有的電站在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，進(jìn)行設(shè)備統(tǒng)一管理，設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集、查看和分析，提供綜合全面的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、運(yùn)行告警發(fā)現(xiàn)與通知、數(shù)據(jù)查詢分析、設(shè)備運(yùn)行管理。 為實(shí)現(xiàn)設(shè)備的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展接入，系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)在不進(jìn)行二次開發(fā)的情況下即能完成新增監(jiān)控設(shè)備的接入。設(shè)備數(shù)據(jù)接入后進(jìn)行分級(jí)存儲(chǔ)，分類匯總統(tǒng)計(jì)，利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和事

12、件信息，可以實(shí)現(xiàn)電站設(shè)備的集中遠(yuǎn)程監(jiān)控，也可以為故障診斷提供技術(shù)手段和數(shù)據(jù)支持，亦為電站管理提供全面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和各類報(bào)表。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)類型和應(yīng)用特性分類存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)不同層面和不同人員關(guān)注不同的信息。同時(shí)各級(jí)數(shù)據(jù)可自上而下進(jìn)行追溯。1. 總體架構(gòu)總體架構(gòu)金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1914總體架構(gòu)模型總體架構(gòu)模型數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)層層網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層層應(yīng)應(yīng)用用層層服服務(wù)務(wù)層層驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)層層架構(gòu)模型介紹 系統(tǒng)分為5 個(gè)層次實(shí)現(xiàn)：應(yīng)用層、服務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)層、設(shè)備驅(qū)動(dòng)層和數(shù)據(jù)層，每個(gè)層次負(fù)責(zé)各自的處理，最終通過組合形成使用者可使用的系統(tǒng)功能。 應(yīng)用層負(fù)責(zé)與使用者進(jìn)行交互，它負(fù)責(zé)將使用者所需數(shù)據(jù)以直觀、合理的方式按照使用者的需

13、要展現(xiàn)給使用者，并記入使用者的輸入信息或操作指令，以傳遞給服務(wù)層進(jìn)行處理； 服務(wù)層負(fù)責(zé)進(jìn)行業(yè)務(wù)的實(shí)際處理、數(shù)據(jù)運(yùn)算、處理流程的控制； 設(shè)備驅(qū)動(dòng)層負(fù)責(zé)與設(shè)備進(jìn)行通訊，從設(shè)備中獲取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行解析，轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)格式；同時(shí)，還提供以上的逆向處理，即將系統(tǒng)希望發(fā)送給設(shè)備的信息組織成設(shè)備能識(shí)別的格式并傳送給設(shè)備。金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1915金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1916網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸 金達(dá)板技術(shù)部2022-5-19172. 應(yīng)用架構(gòu)應(yīng)用架構(gòu)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案采用SOA（面向服務(wù)架構(gòu)）設(shè)計(jì)思想，自下而上提供應(yīng)用服務(wù)。下層應(yīng)用不需關(guān)心上層應(yīng)用的邏輯，只需提供本層應(yīng)用的數(shù)據(jù)接口，所有

14、交互由上層應(yīng)用發(fā)起。采用SOA 為監(jiān)控系統(tǒng)的分層應(yīng)用提供很好的擴(kuò)展性，也為本系統(tǒng)外的其他應(yīng)用提供了不同級(jí)別的數(shù)據(jù)服務(wù)和功能接口。一體化監(jiān)控平臺(tái)的核心應(yīng)用是數(shù)據(jù)分類處理與分層應(yīng)用，解決不同設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及應(yīng)用的差異化需求，具體包括：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與應(yīng)用、周期采樣數(shù)據(jù)與應(yīng)用、事件數(shù)據(jù)與應(yīng)用。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分層應(yīng)用架構(gòu)如下圖：金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1918應(yīng)用架構(gòu)圖金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1919分類架構(gòu) 三類數(shù)據(jù)與應(yīng)用基本都包括分類采集、分類存儲(chǔ) 、 分類處理、分層應(yīng)用四部分。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與應(yīng)用 設(shè)備驅(qū)動(dòng)層通過設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性采集， 采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 進(jìn)行分類存儲(chǔ)后，最后通過實(shí)時(shí) 應(yīng)用服務(wù) 向運(yùn)行人員提

15、供狀態(tài)監(jiān)控，告警處理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示等應(yīng)用服務(wù)。周期采樣數(shù)據(jù)與應(yīng)用 設(shè)備驅(qū)動(dòng)層通過設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行數(shù)據(jù)的周期性采集， 采集的周期采樣 數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)后，然后進(jìn)行格式化規(guī)約 處理，最后通過運(yùn)行分析應(yīng)用服務(wù)向技術(shù)管理人員和領(lǐng)導(dǎo)提供 運(yùn)行分析、健康預(yù)測(cè)、在線評(píng)估、在線預(yù)警、報(bào)表分析等服務(wù)。事件數(shù)據(jù)與應(yīng)用 當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，設(shè)備驅(qū)動(dòng)層通過設(shè)備進(jìn)行事件數(shù)據(jù)的觸發(fā)性 采集，采集的事件數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)和解析處理后，最后通過遠(yuǎn) 程診斷應(yīng)用服務(wù)向檢修人員提供遠(yuǎn)程診斷、查看事件歷史等服務(wù)金達(dá)板技術(shù)部2022-5-19203. 物理架構(gòu)系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計(jì)如下，組網(wǎng)架構(gòu)主要包括一體化監(jiān)控平臺(tái)、監(jiān)測(cè)設(shè)備、通訊設(shè)備、以及各系統(tǒng)/設(shè)

16、備的連接方式。 所有監(jiān)控設(shè)備統(tǒng)一接入所有監(jiān)控設(shè)備統(tǒng)一接入INTERNET，對(duì)于沒有提供，對(duì)于沒有提供RJ45 接口的設(shè)備，使用接口的設(shè)備，使用RS485/232TCP/IP 轉(zhuǎn)換器適轉(zhuǎn)換器適配接入。平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫集中部署于監(jiān)控平臺(tái)服務(wù)器，對(duì)配接入。平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫集中部署于監(jiān)控平臺(tái)服務(wù)器，對(duì)平臺(tái)的不同層（應(yīng)用層、服務(wù)層、設(shè)備驅(qū)動(dòng)層）或服務(wù)平臺(tái)的不同層（應(yīng)用層、服務(wù)層、設(shè)備驅(qū)動(dòng)層）或服務(wù)層中的不同服務(wù)亦可以根據(jù)需要進(jìn)行分布式部署。平臺(tái)層中的不同服務(wù)亦可以根據(jù)需要進(jìn)行分布式部署。平臺(tái)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)層通過的設(shè)備驅(qū)動(dòng)層通過INTERNET 采集各設(shè)備的監(jiān)測(cè)信息并采集各設(shè)備的監(jiān)測(cè)信息并發(fā)送控制指令，各工作人員在發(fā)

17、送控制指令，各工作人員在PC 機(jī)上通過機(jī)上通過INTERNET 訪問本平臺(tái)。訪問本平臺(tái)。 由于平臺(tái)的不同層（應(yīng)用層、服務(wù)層、設(shè)備驅(qū)動(dòng)層）由于平臺(tái)的不同層（應(yīng)用層、服務(wù)層、設(shè)備驅(qū)動(dòng)層）或服務(wù)層中的不同服務(wù)均支持分布式的部署，因此，當(dāng)或服務(wù)層中的不同服務(wù)均支持分布式的部署，因此，當(dāng)由于監(jiān)控設(shè)備太多而使得監(jiān)控平臺(tái)服務(wù)器性能無法滿足由于監(jiān)控設(shè)備太多而使得監(jiān)控平臺(tái)服務(wù)器性能無法滿足使用要求時(shí)，可以將它們重新組合部署，盡可能地增加使用要求時(shí)，可以將它們重新組合部署，盡可能地增加系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，最大程度的保護(hù)業(yè)主的投資。系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，最大程度的保護(hù)業(yè)主的投資。金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1921 六、系統(tǒng)功

18、能六、系統(tǒng)功能金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1922 運(yùn)行監(jiān)測(cè)用于監(jiān)測(cè)電站及設(shè)備的運(yùn)行情況，從總體到局部依次有三個(gè)監(jiān)測(cè)層次，分別是電站的整體運(yùn)行監(jiān)測(cè)、設(shè)備群監(jiān)測(cè)、單設(shè)備監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能應(yīng)用層功能服務(wù)層功能設(shè)備驅(qū)動(dòng)層功能運(yùn)行監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程控制警報(bào)通知視頻監(jiān)控分析診斷統(tǒng)計(jì)報(bào)表設(shè)備管理系統(tǒng)管理運(yùn)行監(jiān)測(cè)狀態(tài)管理設(shè)備控制排他管理警報(bào)識(shí)別任務(wù)管理日志管理1.1. 運(yùn)行監(jiān)測(cè)1.應(yīng)用層功能應(yīng)用層功能金達(dá)板技術(shù)部2022-5-19231.1.1. 電站運(yùn)行監(jiān)測(cè)電站運(yùn)行監(jiān)測(cè)主要監(jiān)測(cè)電站的總體運(yùn)行情況，包括總體的設(shè)備運(yùn)行情況、關(guān)注度高的數(shù)據(jù)、整體告警信息等?？傮w的設(shè)備運(yùn)行情況包括：處于各種狀態(tài)（運(yùn)行、關(guān)機(jī)、故障等）中的

19、設(shè)備數(shù)；關(guān)注度高的數(shù)據(jù)包括：逆變器的部分運(yùn)行狀態(tài)（如當(dāng)前的實(shí)時(shí)總功率）；巡日系統(tǒng)當(dāng)前整體的位置（整體位置的計(jì)算方式：假如接入系統(tǒng)中的巡日裝置有100 件，其中98 件是基本處于同一位置，另有2 件處于其它位置，那么取98 件的位置作為當(dāng)前的整體位置）。整體告警信息包括：電站中所有的未消除的告警信息的列表，列表中展示告警的內(nèi)容、告警的來源（設(shè)備原生、系統(tǒng)判斷）以及告警的產(chǎn)生時(shí)間等信息；設(shè)備群（或單一設(shè)備）的運(yùn)行總體狀況。電站運(yùn)行監(jiān)測(cè)的界面以圖形、表格加文字說明的形式直觀體現(xiàn)，類似如下（顯示的設(shè)備圖片在運(yùn)行時(shí)將使用真實(shí)的圖片替換）： 對(duì)于部分指標(biāo)或參數(shù)，在上界面中亦能以各種直觀的圖形來顯示，比如可

20、以以如下趨勢(shì)圖的方式來顯示電站當(dāng)日總功率的變化情況：金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1924金達(dá)板技術(shù)部2022-5-19251.1.2. 設(shè)備群監(jiān)測(cè) 設(shè)備群監(jiān)測(cè)指同時(shí)監(jiān)控一群設(shè)備，群的劃分方式較為靈活，可以是某個(gè)種類的設(shè)備，如將所有的逆變器劃分為一個(gè)群，也可以是某個(gè)品牌的某種設(shè)備，如將所有SMA 的逆變器劃分為一個(gè)群。群設(shè)備監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括群設(shè)備當(dāng)前的總體運(yùn)行情況、關(guān)注度高的數(shù)據(jù)以及群中所有設(shè)備的告警數(shù)據(jù)。內(nèi)容的展示方式同樣豐富，既有直觀的圖形展示，包括實(shí)物圖、趨勢(shì)圖、餅圖、直方圖、儀表盤、表格、文字等。1.1.3. 單設(shè)備監(jiān)測(cè) 單設(shè)備監(jiān)測(cè)指監(jiān)測(cè)特定的一個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況，監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括：該設(shè)備當(dāng)前的

21、狀態(tài)、該設(shè)備所有的運(yùn)行參數(shù)以及所有的衍生參數(shù)、該設(shè)備當(dāng)前所有待處理的告警等。金達(dá)板技術(shù)部2022-5-19261.2. 遠(yuǎn)程控制 在運(yùn)行監(jiān)測(cè)界面，通過點(diǎn)擊待控制設(shè)備的圖標(biāo)，即可調(diào)出設(shè)備的遠(yuǎn)程控制菜單。選擇或輸入的控制內(nèi)容后，指令將立即傳遞給需控制的設(shè)備，基本可以達(dá)到實(shí)時(shí)控制。1.3. 警報(bào)通知 告警通知向使用者提供故障設(shè)備的告警以及設(shè)備在故障前的預(yù)警功能。告警方式包括： A、監(jiān)控界面集中告警 B、手機(jī)短信告警 告警具有智能化特點(diǎn)，能夠根據(jù)設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系，分辨告警信息的真?zhèn)危嗄芎雎跃S修中的設(shè)備的告警，同時(shí)還可以通過系統(tǒng)自身的判斷來識(shí)別出設(shè)備本身未能發(fā)現(xiàn)的告警。 在所有的監(jiān)測(cè)界面，都可接收、展示

22、設(shè)備的告警信息，對(duì)應(yīng)于三個(gè)層次的監(jiān)測(cè)界面，在電站運(yùn)行監(jiān)測(cè)中可接收、展示所有設(shè)備的告警，在設(shè)備群監(jiān)測(cè)界面可接收、展示這一群設(shè)備的所有的告警，在單設(shè)備監(jiān)測(cè)界面，可接收、展示這一設(shè)備的所有的告警信息。 當(dāng)有設(shè)備告警產(chǎn)生時(shí)，界面中的設(shè)備圖標(biāo)顯示將區(qū)別于正常設(shè)備圖標(biāo)的顯示，并且在設(shè)備右下腳將出現(xiàn)一個(gè)不停閃爍的警鈴，并發(fā)出警報(bào)的聲音。金達(dá)板技術(shù)部2022-5-19271.4. 視頻監(jiān)控 視頻監(jiān)控功能能夠展示實(shí)時(shí)的視頻內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)“遙視”。視頻監(jiān)控可以單獨(dú)使用，即選擇某個(gè)視頻設(shè)備后，展示選定視頻設(shè)備傳輸過來的視頻影像；同時(shí)，視頻監(jiān)控亦和運(yùn)行監(jiān)測(cè)、警報(bào)通知進(jìn)行緊密結(jié)合，在單設(shè)備監(jiān)測(cè)界面和警報(bào)通知信息的查看界

23、面，亦同時(shí)顯示該設(shè)備的實(shí)時(shí)視頻影像。 視頻監(jiān)控還可控制視頻設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)視頻拍攝方向的調(diào)整、視頻的放大、縮小。1.5. 分析診斷 分析診斷功能向使用者提供設(shè)備的故障分析功能，具體包括比對(duì)分析、專家分析。 比對(duì)分析是指通過多個(gè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)的比較來發(fā)現(xiàn)問題，比如將兩臺(tái)逆變器的日發(fā)電量進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，如果有一臺(tái)逆變器的發(fā)電量總是比另外一臺(tái)低，那么我們就可以認(rèn)為發(fā)電量低的這一臺(tái)逆變器效率低下或疑似故障，借此也可以用來判斷逆變器的好壞。 專家分析指在系統(tǒng)中嵌入廠商提供的一些專業(yè)診斷工具。系統(tǒng)能夠無縫集成這些診斷工具，并能為其提供其診斷所需要數(shù)據(jù)，并將結(jié)果以直觀的方式展示給使用者。 當(dāng)然，除了以上提到的兩

24、種故障分析功能外，系統(tǒng)還能提供故障診斷的輔助信息，包括故障前后的各項(xiàng)數(shù)據(jù)及變化情況（故障錄波），能夠幫助故障分析人員盡快定位問題的出處和原因，減少故障查找和維修的周期。金達(dá)板技術(shù)部2022-5-19281.6. 綜合查詢 綜合查詢功能為使用者提供各種數(shù)據(jù)的自定義查詢，可查詢的信息包括系統(tǒng)中所有的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，查詢的條件使用可以方便的選擇和自定義。查詢的結(jié)果既可以表格的方式展現(xiàn)，亦能圖形的方式直觀體現(xiàn)，還可以表格+圖形的方式綜合顯示。1.7. 統(tǒng)計(jì)報(bào)表 統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能可為管理人員提供必要的報(bào)表，根據(jù)報(bào)表的不同，系統(tǒng)自動(dòng)按照?qǐng)?bào)表的功能及需要，按照日、月、季、年等方式提供不同粒度的報(bào)表，所有的報(bào)表均可以導(dǎo)

25、出成使用者非常習(xí)慣使用的EXCEL 或者通過連接的打印機(jī)進(jìn)行打印，打印出的格式和內(nèi)容與看到的格式和內(nèi)容完全一致。1.8. 設(shè)備管理 通過設(shè)備管理，使用者可以建立電站所有設(shè)備的臺(tái)帳，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備臺(tái)帳管理的信息化。 除了設(shè)備本身的信息外，使用者還可以為設(shè)備進(jìn)行標(biāo)識(shí)（命名或編號(hào)），以幫助使用者在各種設(shè)備展示界面中能夠方便地定位到識(shí)別設(shè)備。1.9. 系統(tǒng)管理 系統(tǒng)管理中包括用戶管理、角色管理、權(quán)限管理。能夠添加、修改、刪除系統(tǒng)用戶，能夠定義每個(gè)用戶的角色，亦能為每個(gè)用戶或每種角色分配系統(tǒng)各種功能的使用權(quán)限。 二、服務(wù)層功能二、服務(wù)層功能2.1. 狀態(tài)管理 系統(tǒng)所有的設(shè)備信息的采集均通過狀態(tài)管理進(jìn)行處

26、理，設(shè)備狀態(tài)包括設(shè)備的運(yùn)行狀況、設(shè)備的各種參數(shù)的獲取。對(duì)不同的設(shè)備，有不同的狀態(tài)處理過程，既有系統(tǒng)循環(huán)發(fā)送請(qǐng)求再由設(shè)備報(bào)送的，也有設(shè)備自動(dòng)報(bào)送的。 設(shè)備管理除了進(jìn)行狀態(tài)信息的獲取外，還負(fù)責(zé)設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)的維持，從而為系統(tǒng)中的各項(xiàng)處理提供相應(yīng)的依據(jù)，比如說，給用戶發(fā)送一個(gè)控制指令時(shí)，首先由狀態(tài)管理判斷該設(shè)備目前所處的狀態(tài)，一旦設(shè)備處于不適宜控制的時(shí)候，系統(tǒng)將立即停止控制指令的發(fā)送，并反饋給操作者并記錄在系統(tǒng)中。2.2. 設(shè)備控制設(shè)備控制 設(shè)備控制用于控制設(shè)備控制指令的下達(dá)，并進(jìn)行控制處理的組織。包括與狀態(tài)管理交互，了解待控制設(shè)備是否處于適宜控制狀態(tài)；與排他管理交互，通知排他管理鎖定或解鎖定某個(gè)設(shè)備

27、等。2.3. 排他管理排他管理 排他管理主要用于維持設(shè)備的虛擬鎖。比如在一個(gè)設(shè)備被控制的過程中，系統(tǒng)還沒有收到設(shè)備的控制反饋前，系統(tǒng)應(yīng)不能對(duì)該設(shè)備進(jìn)行任何操作。金達(dá)板技術(shù)部2022-5-19292.4. 警報(bào)識(shí)別警報(bào)識(shí)別 警報(bào)識(shí)別用于識(shí)別設(shè)備的所有告警。它可以通過解析設(shè)備的報(bào)文，發(fā)現(xiàn)設(shè)備報(bào)送給系統(tǒng)的告警，也可以通過自身的智能分析功能，來發(fā)現(xiàn)設(shè)備沒有報(bào)送或者設(shè)備本身無法識(shí)別的報(bào)警，包括閾值告警和變化率告警。 閾值告警指當(dāng)設(shè)備的某項(xiàng)參數(shù)達(dá)到某個(gè)值時(shí)，由系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生的告警； 變化率告警指當(dāng)設(shè)備的某項(xiàng)參數(shù)的變化過快，超出預(yù)期時(shí)，由系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出的告警。2.5. 任務(wù)管理任務(wù)管理 所有給設(shè)備發(fā)送的指令均由

28、任務(wù)管理通知組織下達(dá)。根據(jù)指令的不同，任務(wù)也分為單次任務(wù)、批次任務(wù)和循環(huán)任務(wù)。單次任務(wù)只執(zhí)行一次即告結(jié)束，批次任務(wù)將執(zhí)行多次，達(dá)到指定的次數(shù)后結(jié)束；循環(huán)任務(wù)在系統(tǒng)運(yùn)行過程中永不結(jié)束，它通過設(shè)定的循環(huán)間隔定時(shí)執(zhí)行。2.6. 日志管理 在系統(tǒng)中，所有的用戶操作、系統(tǒng)異常等信息都將通過日志管理功能被保存。在需要審計(jì)或分析問題時(shí)，日志將會(huì)提供很多的幫助。金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1930 三、三、設(shè)備驅(qū)動(dòng)層功能 電站內(nèi)的各種設(shè)備，除視頻系統(tǒng)以外，其他設(shè)備均采用規(guī)約的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。對(duì)于諸多的設(shè)備和各種通信方式，如果對(duì)每一類設(shè)備單獨(dú)開發(fā)采集模塊已經(jīng)不適合（開發(fā)的工作量將及其巨大，且不能支持新增加的設(shè)備

29、），也不利于把這些設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和統(tǒng)計(jì)。 通過在本系統(tǒng)內(nèi)裝載智能設(shè)備適配器，可以方便的接入各種現(xiàn)有和以后新裝的設(shè)備。智能設(shè)備適配器通過設(shè)備ADP和設(shè)備規(guī)約庫動(dòng)態(tài)接入各種設(shè)備；通過采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析、對(duì)告警數(shù)據(jù)和特征值進(jìn)行挖掘，過濾變化不大和重復(fù)的數(shù)據(jù)，保證采集的有效性；通過變頻采集機(jī)制動(dòng)態(tài)根據(jù)數(shù)據(jù)采集情況和告警發(fā)生情況變化采集頻率，做到故障數(shù)據(jù)“錄波”；通過互動(dòng)式采集對(duì)特定情況發(fā)生時(shí)（如收到告警信號(hào)、值超過限值、變化率過大等），自動(dòng)采集其他指標(biāo)信號(hào)，采集任務(wù)智能變化。下圖為智能信號(hào)采集的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1931圖：智能信號(hào)采集總體架構(gòu)金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1932C

30、xz;lfgvjda金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1933系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法為系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法為： 通過設(shè)備plugin 接入各種類型設(shè)備。 設(shè)備ADP 收到plugin 傳入的信號(hào)，從規(guī)約庫中查找特定的規(guī)約，規(guī)約匹配后進(jìn)行數(shù)據(jù)解析 設(shè)備ADP 收到排他管理模塊傳入的任務(wù)執(zhí)行命令，從規(guī)約庫中查找規(guī)約進(jìn)行消息封裝，通過設(shè)備plugin 發(fā)出報(bào)文。 設(shè)備ADP 在信號(hào)發(fā)送不成功時(shí)（超時(shí)或通信中斷）進(jìn)行重發(fā)，信號(hào)發(fā)送超時(shí)時(shí)間和重發(fā)次數(shù)在規(guī)約庫中進(jìn)行配置。對(duì)重發(fā)不成功的信號(hào)，給設(shè)備ADP 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送失敗消息。 狀態(tài)管理模塊從設(shè)備ADP 處接收到采集數(shù)據(jù)，判斷該數(shù)據(jù)是否超過設(shè)定的閥值，若超過閥值則根據(jù)定義的告警

31、等級(jí)生成數(shù)據(jù)超標(biāo)告警，發(fā)送給警報(bào)管理模塊。查看配置文件以確定是否對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存分析，若不進(jìn)行緩存，則直接保存該數(shù)據(jù)于硬盤上。若需要對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，則保存該數(shù)據(jù)于內(nèi)存中。待達(dá)到設(shè)定的時(shí)間窗時(shí)刻時(shí)，分析緩存中數(shù)據(jù)，若緩存中該類數(shù)據(jù)變化率超過設(shè)定值，則保存所有該類緩存數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)變化超限事件，通知任務(wù)管理模塊變更采集策略；若數(shù)據(jù)變化率在設(shè)定范圍內(nèi)，則根據(jù)配置規(guī)則挖掘該緩存的一條數(shù)據(jù)（最大、最小、平均、概率值等）進(jìn)行保存；清空緩存，進(jìn)入下個(gè)時(shí)間窗。金達(dá)板技術(shù)部2022-5-1934 狀態(tài)管理模塊從設(shè)備ADP 收到數(shù)據(jù)發(fā)送失敗消息，則生成通信故障事件。 狀態(tài)管理模塊從設(shè)備ADP 收到規(guī)約報(bào)警和產(chǎn)生

32、的超標(biāo)報(bào)警發(fā)送給警報(bào)管理模塊。 警報(bào)管理模塊從狀態(tài)管理收到告警信息，查看相鄰時(shí)間窗內(nèi)是否有相同類型的告警，有則更新告警延續(xù)時(shí)間，沒有則保存該告警信息。生成告警事件，通知任務(wù)管理模塊進(jìn)行采集策略變更。調(diào)用外部接口進(jìn)行告警通知。 任務(wù)管理模塊采用多線程任務(wù)調(diào)度，任務(wù)配置文件對(duì)任務(wù)進(jìn)行配置（任務(wù)執(zhí)行方式：手動(dòng)、自動(dòng)、事件觸發(fā)，任務(wù)的先后執(zhí)行順序）。對(duì)待執(zhí)行任務(wù)設(shè)置執(zhí)行任務(wù)隊(duì)列，對(duì)排他管理服務(wù)拒絕的任務(wù)設(shè)置等待任務(wù)隊(duì)列，采用單獨(dú)的線程從兩個(gè)隊(duì)列中取得任務(wù)，發(fā)送給任務(wù)排他管理模塊。 任務(wù)排他管理模塊收到任務(wù)任務(wù)管理發(fā)送的任務(wù)，檢查該任務(wù)發(fā)送的設(shè)備是否已有任務(wù)在執(zhí)行，若設(shè)備空閑，則下發(fā)任務(wù)給設(shè)備ADP，若

33、設(shè)備忙，則給任務(wù)管理模塊回復(fù)設(shè)備忙的消息。 七、關(guān)鍵技術(shù)七、關(guān)鍵技術(shù) 統(tǒng)一集控平臺(tái)系統(tǒng)接入所有的光伏電站在線監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)：包括匯流系統(tǒng)、逆變系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、電能及電能質(zhì)量設(shè)備等；接入的數(shù)據(jù)非常全面：包括設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、警報(bào)數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)等；系統(tǒng)所提供的應(yīng)用服務(wù)面廣，服務(wù)的人員包含了電站的各類人員，包括運(yùn)行人員、檢修人員、管理人員等。 堅(jiān)強(qiáng)的分層式部署架構(gòu)平臺(tái)采用SOA架構(gòu)將涉及諸多的資源都抽象為服務(wù)，利用Web Service統(tǒng)一接口和數(shù)據(jù)交換格式,通過服務(wù)間的組合和交互形成全面完整的系統(tǒng)應(yīng)用。各服務(wù)間各自獨(dú)立，分層部署，完全松耦合，各服務(wù)可獨(dú)立升級(jí)和維護(hù)，不影響其他功能的應(yīng)用。通過服務(wù)管理對(duì)各服務(wù)進(jìn)行注冊(cè)，通過服務(wù)調(diào)用流程CallFlow動(dòng)態(tài)控制業(yè)務(wù)邏輯，形成各種應(yīng)用。 采用設(shè)備ADP(Automatic Data Processing自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理)和設(shè)備規(guī)約庫的智能數(shù)據(jù)采樣體