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您的位置：網(wǎng)站首頁 > 技術(shù)文章 > 分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)賦能數(shù)據(jù)中心 引言
隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和可再生能源的快速發(fā)展，光伏發(fā)電作為一種清潔，正逐漸成為數(shù)據(jù)中心能源供應(yīng)的重要組成部分。數(shù)據(jù)中心作為高能耗行業(yè)，其能源消耗占全球總能耗的比例逐年上升。為了降低運營成本、減少碳排放并提高能源利用效率，越來越多的數(shù)據(jù)中心開始采用分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。然而，分布式光伏系統(tǒng)的監(jiān)控和管理面臨諸多挑戰(zhàn)，如何有效監(jiān)控光伏系統(tǒng)的運行狀態(tài)、提高發(fā)電效率、確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，成為行業(yè)亟待解決的問題。
一.數(shù)據(jù)中心行業(yè)現(xiàn)狀與痛點
1. 監(jiān)控系統(tǒng)分散，管理難度大
分布式光伏系統(tǒng)通常由多個小型光伏發(fā)電單元組成，這些單元分布在不同的地理位置。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)往往只能對單個發(fā)電單元進行監(jiān)控，缺乏統(tǒng)一的平臺進行集中管理，導(dǎo)致運維人員難以全面掌握系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
2. 數(shù)據(jù)采集不全面，分析能力不足
光伏系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)是優(yōu)化發(fā)電效率、預(yù)測故障的重要依據(jù)。然而，許多現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集不全面，缺乏對關(guān)鍵參數(shù)（如光照強度、溫度、組件效率等）的實時監(jiān)測，且數(shù)據(jù)分析能力有限，無法為運維決策提供有力支持。
3. 故障預(yù)警與診斷能力弱
光伏系統(tǒng)在運行過程中可能會遇到組件故障、逆變器故障、線路老化等問題。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)往往只能在故障發(fā)生后進行報警，缺乏提前預(yù)警和故障診斷的能力，導(dǎo)致故障處理滯后，影響發(fā)電效率。
4. 安全性問題
若監(jiān)控系統(tǒng)無法實時監(jiān)測電氣參數(shù)（如電壓、電流、功率等），可能會導(dǎo)致電氣火災(zāi)等安全事故。此外，光伏系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全也面臨挑戰(zhàn)，如何防止攻擊、數(shù)據(jù)泄露等問題也是行業(yè)關(guān)注的焦點。
5. 運維成本高
由于分布式光伏系統(tǒng)分布廣泛，運維人員需要頻繁進行現(xiàn)場巡檢，導(dǎo)致運維成本居高不下。同時，缺乏智能化的運維工具，使得故障排查和修復(fù)效率低下，進一步增加了運維成本。
二.安科瑞Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案
針對上述行業(yè)痛點，安科瑞推出的Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心提供了一套全面、智能的解決方案。該系統(tǒng)通過集成先進的數(shù)據(jù)采集、通信、分析和展示技術(shù)，幫助數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)對分布式光伏系統(tǒng)監(jiān)控與管理。
三.系統(tǒng)架構(gòu)：
系統(tǒng)架構(gòu)
四.系統(tǒng)功能
實時監(jiān)測
Acrel-1000DP 分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)具有電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龉δ埽瑢崟r查看各個設(shè)備狀 態(tài)。所有靜態(tài)和動態(tài)畫面存儲。具有圖元編輯圖形制作功能，使用戶實現(xiàn)在任一臺主計算機 或操作員工作站上均方便直觀的完成實時畫面的在線編輯、修改、定義、生成、刪除、調(diào)用 和實時數(shù)據(jù)庫連接等功能。在主控室操作員工作站顯示器上顯示的各種信息以報告、圖形等 形式提供給運行人員。
1.綜合監(jiān)測界面
展示光伏電站名稱、位置、逆變器數(shù)量等基本信息；
統(tǒng)計當(dāng)前光伏電站日、月、年發(fā)電量；
按匯流數(shù)據(jù)分散分析每組光伏組件發(fā)電功率以及工作狀態(tài)。
2.電能質(zhì)量監(jiān)測界面
監(jiān)測站內(nèi)電能質(zhì)量檢測儀所采集數(shù)據(jù)，如電壓有效值，偏差率，諧波畸變率，電流有效值，分相功率，總功率等；
通過柱狀圖展示電能質(zhì)量檢測儀諧波和間諧波各頻譜；
通過曲線圖展示三相電流/電壓諧波數(shù)據(jù)、實時負(fù)荷曲線、有效值/波動/偏差/閃變等參數(shù)；
展示所選站點下全部電能質(zhì)量檢測儀所有暫態(tài)事件。
綜合監(jiān)測界面
3.分布式光伏組件監(jiān)控界面
監(jiān)測整個光伏陣列各個組件的電壓、電流、功率等電參量信息；
監(jiān)測逆變器當(dāng)前輸入功率、輸出功率、溫度及當(dāng)前狀態(tài)等信息；
監(jiān)測逆變器交直流側(cè)電參量信息。
4.逆變器曲線分析界面（陽光電源，錦浪，固德威，華為）
展示逆變器交流側(cè)總有功功率曲線；
展示逆變器直流側(cè)電壓曲線；
展示當(dāng)前光伏發(fā)電站所處環(huán)境溫度曲線；
綜合分析環(huán)境對光伏發(fā)電的影響。
分布式光伏組件監(jiān)控
5.光功率預(yù)測系統(tǒng)
根據(jù)《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)定》GB/T 19964-2012的相關(guān)要求，裝機容量10MW及以上的光伏發(fā)電站應(yīng)配置光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)，系統(tǒng)具有0h-72h短期光伏發(fā)電功率預(yù)測以及15min-4h超短期光伏發(fā)電功率預(yù)測功能。
光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)通過采集數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、實時環(huán)境氣象數(shù)據(jù)、光伏電站實時輸出功率數(shù)據(jù)、光伏組件運行狀態(tài)等信息，可按照電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)要求，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)格式的短期功率預(yù)測（預(yù)測光伏電站未來0h-168h的光伏輸出功率，時間分辨率為15min）、超短期功率預(yù)測（預(yù)測未來15min-4h的光伏輸出功率，時間分辨率為15min），以及光伏電站實時氣象數(shù)據(jù)、裝機容量、投運容量、最大出力等信息的上報。同時，光伏電站的功率預(yù)測與主站之間應(yīng)具備定時自動和手動啟動傳輸功能。
典型硬件
五.應(yīng)用案例
某數(shù)據(jù)中心在引入Acrel-1000DP分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)后，顯著提升了光伏系統(tǒng)的管理效率和發(fā)電效率。通過系統(tǒng)的集中監(jiān)控和智能分析功能，數(shù)據(jù)中心的運維人員能夠?qū)崟r掌握各個光伏發(fā)電單元的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理故障，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。此外，系統(tǒng)的故障預(yù)警功能幫助數(shù)據(jù)中心減少了設(shè)備故障率，延長了設(shè)備的使用壽命。通過遠(yuǎn)程運維和自動化運維功能，數(shù)據(jù)中心的運維成本降低了30%以上。
六.典型業(yè)績
應(yīng)用場景
典型業(yè)績
七.未來展望
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，分布式光伏監(jiān)控系統(tǒng)將變得更加智能化和自動化。未來，Acrel-1000DP系統(tǒng)有望進一步集成更多的智能功能，如基于AI的故障預(yù)測、自適應(yīng)優(yōu)化控制等，為數(shù)據(jù)中心提供更加高效、安全的能源管理解決方案。同時，隨著光伏發(fā)電成本的持續(xù)下降和政策的支持，分布式光伏系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用將迎來更加廣闊的發(fā)展空間。
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