1 需求分析
如果太陽(yáng)能系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)的話，光伏電站所有者可能會(huì)損失一大部分收益。由于光伏系統(tǒng)由多個(gè)零件暴露在戶外、電網(wǎng)故障、部件老化、損壞和維護(hù)不當(dāng)，因此，系統(tǒng)性能也許還會(huì)受到影響。在避免對(duì)系統(tǒng)所有者的收入造成損失方面，對(duì)問題進(jìn)行及時(shí)應(yīng)對(duì)是極為重要的。
根據(jù)需求分析，本次項(xiàng)目以各光伏電站系統(tǒng)數(shù)據(jù)源為基礎(chǔ)，以安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和提高企業(yè)整體效益為目的，可以選用國(guó)內(nèi)先進(jìn)、性能穩(wěn)定、功能強(qiáng)大、安全可靠、操作方便、用途廣泛的紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，采用先進(jìn)、適用、有效的專業(yè)計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)整個(gè)公司范圍內(nèi)的信息共享，電站生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)信息監(jiān)控和調(diào)度，為公司管理層提供真實(shí)、可靠的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，為市場(chǎng)運(yùn)作下的企業(yè)提供科學(xué)、準(zhǔn)確的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。從管理角度來看，它為控制企業(yè)成本、為提高生產(chǎn)力提供重要而真實(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；同時(shí)，通過數(shù)據(jù)的分析和比較，能提出科學(xué)的、合理的決策方案，使企業(yè)管理層的經(jīng)營(yíng)決策更具科學(xué)性。
2 整體方案設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)為一套完整縝密的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。通過故障識(shí)別并通知維護(hù)團(tuán)隊(duì)和電站所有者，該系統(tǒng)能夠?qū)夥到y(tǒng)中出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)?？捎糜谏逃眉肮彩聵I(yè)規(guī)模光伏電站。
解決方案簡(jiǎn)介：為確保能夠?qū)栴}進(jìn)行及時(shí)應(yīng)對(duì)，為光伏發(fā)電集團(tuán)集團(tuán)開發(fā)一套光伏電站遠(yuǎn)程監(jiān)控中心系統(tǒng)，這是一套充分進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，并可靈活擴(kuò)展的可提供24/7實(shí)時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠讓光伏系統(tǒng)所有者對(duì)系統(tǒng)的產(chǎn)能量進(jìn)行每日、月度及年度追蹤、獲取最新的總產(chǎn)量信息、光伏系統(tǒng)目前銷量、過去及未來收入和其他關(guān)于太陽(yáng)能電站的詳細(xì)信息等。電站所有者可查看天氣預(yù)報(bào)、二氧化碳減排信息和其他生態(tài)信息等。
2.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)
系統(tǒng)整體架構(gòu)圖
系統(tǒng)整體采用集中式數(shù)據(jù)采集架構(gòu)，整體分為兩個(gè)部分，分別是下屬各光伏電站和集團(tuán)總部。
（1）下屬光伏電站企業(yè)
架構(gòu)底層為下屬電站企業(yè)層，包括多家公司。在各個(gè)分公司分別放置一臺(tái)接口機(jī)，接口機(jī)可根據(jù)集團(tuán)需要監(jiān)視的指標(biāo)和采集頻率從各電站系統(tǒng)中采集逆變器、匯流箱、直流屏等系統(tǒng)數(shù)據(jù)。接口機(jī)上運(yùn)行采集電站系統(tǒng)的接口軟件。在接口機(jī)與電站系統(tǒng)之間加裝防火墻，保障生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性。
典型光伏發(fā)電站拓?fù)鋱D如下：
（2）公司總部
架構(gòu)上層為公司總部層。該層用千兆交換機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，連接的設(shè)備有紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集接口機(jī)。
系統(tǒng)采用集中式數(shù)據(jù)采集方式，在公司本部部署一臺(tái)數(shù)據(jù)采集接口機(jī)，通過運(yùn)行接口軟件將下屬各電站企業(yè)接口機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集到公司總部紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。采用集中式數(shù)據(jù)采集可以保證數(shù)據(jù)的安全性和保密性，減少系統(tǒng)的故障點(diǎn)，使系統(tǒng)易于管理和維護(hù)；可以節(jié)約成本；
紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器用于接收、處理、存儲(chǔ)來自各電站企業(yè)逆變器、變流箱、直流柜、電表等系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；
應(yīng)用服務(wù)器提供系統(tǒng)需要的管理信息統(tǒng)計(jì)，指標(biāo)計(jì)算等業(yè)務(wù)應(yīng)用；
數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器用于數(shù)據(jù)的發(fā)布，管理員可以通過IE訪問數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器，可以配置、管理和發(fā)布網(wǎng)頁(yè)，普通用戶經(jīng)授權(quán)后在任何位置都可以通過IE瀏覽器來訪問網(wǎng)頁(yè)，查看網(wǎng)頁(yè)發(fā)布信息。
2.2 數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成部分，它負(fù)責(zé)將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給數(shù)據(jù)庫(kù)，將操作數(shù)據(jù)下送到現(xiàn)場(chǎng)，是數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與生產(chǎn)控制系統(tǒng)連接的橋梁。如果沒有穩(wěn)定、高效、豐富的數(shù)采接口，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)只能是空中樓閣。
紫金橋軟件具有豐富的I/O接口，能夠與各種DCS，PLC，智能儀表通訊，支持的通訊介質(zhì)可以是以太網(wǎng)、串口、專用通訊卡等。
1.采集方式
1) 對(duì)于提供標(biāo)準(zhǔn)OPC方式的各電站系統(tǒng)，可采用紫金橋OPC接口軟件進(jìn)行采集。紫金橋OPC接口軟件是紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)軟件，目前在大部分的工程項(xiàng)目中均采用該方式，接口軟件成熟，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，是實(shí)施大型系統(tǒng)項(xiàng)目的首選。
2) 對(duì)于不提供標(biāo)準(zhǔn)OPC方式的系統(tǒng)，可直接選用其它標(biāo)準(zhǔn)接口，如MODBUS，或自主開發(fā)的接口軟件，如主流PLC控制系統(tǒng)、常用智能儀表、智能電表系統(tǒng)接口等。
下屬光伏電站企業(yè)數(shù)據(jù)采集到各自的接口機(jī)后將數(shù)據(jù)直接上傳至集團(tuán)總部。
2.采集頻率
數(shù)據(jù)采集頻率根據(jù)采集數(shù)據(jù)的不同種類，可以通過參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
3.數(shù)據(jù)格式
所采集到的數(shù)據(jù)按照設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)分類規(guī)則進(jìn)行分類存貯；對(duì)采集到的數(shù)據(jù)要標(biāo)定數(shù)據(jù)的采集時(shí)間、參數(shù)類別代碼等；對(duì)不同的參數(shù)可以根據(jù)集團(tuán)公司規(guī)定的規(guī)則執(zhí)行編碼。
4.數(shù)據(jù)緩存
數(shù)據(jù)接口機(jī)可以緩存全部采集到的數(shù)據(jù)。支持多級(jí)數(shù)據(jù)恢復(fù)。
5.數(shù)據(jù)維護(hù)
數(shù)據(jù)接口機(jī)具有自動(dòng)和人工進(jìn)行數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)、
