深圳某工業園分布式光伏發電項目

>> 項目實施背景

       隨著社會經濟發展，能源及環境問題日益引起全社會的關注，可再生能源的開發與利用顯得越來越迫切。近年來，我國面臨著煤、石油、電供應全面緊張的局面，能源供應與環境容量一直社會經濟發展的重要制約因素，新能源供應與開發在我國乃至全球顯得越來越重要。抓好工業園區能源開發與利用對新能源的發展起到非常大的作用。

       深圳全區工農產業得到了快速發展，但當前在該工業園區處于上升勢頭的光伏太陽能、機械裝備、食品飲料、新材料等行業，均屬于對電力的需求及保障能力相對較高的行業。這些行業拉動了電力需求的增長。致使電力消費結構與產業發展效益極不對稱。當前石油加工煉焦及核燃料加工業、化學原料及化學制品制造業、非金屬礦物制品業、黑色金屬冶煉及壓延加工業、有色金屬冶煉及壓延加工業等工業，消耗了全區工業用電量的一半以上。2015年，該工業園區生產總值能耗高達0.833噸標準煤，而且隨著經濟的增長,未來該市對能源消費的需求還將不斷增加，有限的常規能源難以滿足當地的經濟發展，因此，利用光伏發電等新能源來補充和替代化石能源，來滿足當地能源需求具有重要的現實意義。

>>項目介紹

1、節電原理
    光伏發電是根據光生伏特效應原理，利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。光伏發電系統主要由太陽能電池板（組件）、逆變器和控制器三大部分組成。因不涉及機械部件，所以光伏發電系統可靠穩定、壽命長、安裝維護簡便。

2、建設光伏發電監控系統的意義在于：
    1）成為光伏發電系統設備的承載系統，為光伏電站主要由光伏組件陣列、匯流箱、直流配電柜、逆變器、交流低壓柜、升壓變壓器等組成，最后產生的高壓交流直接并入電網。針對每個環節電力參數檢測的需要，采用光伏匯流采集裝置、直流檢測儀表及電力質量分析儀，分別應用于匯流采集箱、直流柜及交流柜中，并通過光伏發電監控系統實現后臺集中監控。
2）建立統一的數據庫，為監控平臺和其它各種專業監控系統提供數據服務。

3、光伏發電通訊對通訊產品的苛刻要求：
由于光伏發電站所處的環境非常惡劣，對于光伏發電監控系統的傳輸設備的性能要求非常高。主要體現在以下幾點：
1)強電磁干擾
由于光伏發電站的一些設備會產生一個很強的電磁場，這就對通信網絡的傳輸設備在電磁兼容性方面提出很高的要求。如果電磁兼容性不好的話，將導致數據通信不正常甚至是無法通信。
2)極端的溫度
光伏發電現場環境是相當的惡劣，不僅僅是要受風雨的侵蝕，而且受到極端溫度的煎熬。這就要求相應的設備必須能夠在-40—75°C的溫度范圍內可靠的工作。
3)長距離傳輸
由于雙絞線只能用作短距離的以太網連接，使得傳輸受到限制。對于光伏發電這個行業，往往需要長距離的傳輸，因此光傳輸就是必要的。
4)豐富的光纖端口
由于光纖基本不受電磁場的干擾，傳輸距離遠，高帶寬，在光伏發電行業得到了普遍的運用。而工業以太網交換機作為其中的傳輸設備，相應的需要提供豐富的光纖端口。
5)強的擴展性
工業以太網交換機需要具有很強的擴展性，來滿足系統的擴建。因此，工業以太網交換機需要采用模塊化設計，用戶可以靈活的選擇傳輸介質，而且利于實現將來的升級和擴展。
高級冗余能力

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>>宇泰解決方案
1、采用UT-62204組成光纖網，以實現長距離可靠通信、并且以環狀拓撲減少線材損耗。
2、提供UT-66XXM-I串口服務器采集的太陽能板數據，可以把光伏站內監控點數據由UT-66XXM-I串口服務器轉換成以太網方式通過光纖收發器匯集到UT-62204光纖交換機上，通過光纖傳輸到控制室。控制室與現場均使用單模光纖連接, 同時現場的IP攝像頭通過UT-62204傳回實時圖像, 另外監控中心電腦及網絡設備通過接入式交換機接入到光纖主干網絡上,給操作人員、檢修人員、管理人員等提供全面、便捷、差異化的數據和服務。

系統組網設計如下，組網架構主要包括監測設備、傳輸設備、一體化監控平臺、以及各系統/設備的連接方式。

光伏發電監控系統組網示意圖

此系統采用了三層式架構，分別是數據采集層、網絡傳輸層、中心監控層。此方案實現了站控層的雙系統備份，使用端口聚合實現上行至站控層的鏈路冗余。

>>方案特點 
UT-62204特點:
●采用優質的光電一體化模塊提供良好的光特性和電氣特性，
●保證數據傳輸可靠，工作壽命長
●支持全雙工或半雙工模式，并帶有自動協商能力
●10Mbps與100Mbps此同時自動適應
●網口支持全自動交叉識別
●內帶存儲轉發機制，緩存1M，支持多種協議
●符合電信級運營標準，平均無故障工作在5萬小時以上
●工作電源：DC12-48V/1A
●使用SC光纖接口（可選ST、FC接口）
●通過FAIL繼電器輸出自動報警功能
●冗余雙直流電流輸入過載保護

UT-66XXM-I串口服務器特點:
●英文菜單配置界面,操作模式豐富，滿足不同行業的應用；
●提供Windows 虛擬COM 驅動軟件；
●靈活合理的UNIX 下Fixedtty 工作機制；
●具有1個串行端口，可以連接終端、Modem、條碼機、收款機、ISDN、終端適配器、串行打印機以及PC 機等各種串行設備，可以實現遠程控制功能；
●具有Reset 鍵，可在機器死機時強制復位；
●具有10/100M 自適應以太網端口，支持手動設置；
●每個串口都提供了完整的信號，包括DCD，RXD, TXD, DTR, DSR, RTS, CTS, GND；
●32 位嵌入式100 兆CPU，2M 的RAM，整體性能強大；
●每個網口和串口都有獨立的指示燈,方便地指示工作狀態.