分布式光伏屋顶电站3G无线监控解决方案设计指导

文档名称分布式光伏屋顶电站3G无线监控解决方案设计指导文档密级2016-4-15华为保密信息,未经授权禁止扩散第1页,共15页分布式光伏屋顶电站3G无线监控解决方案设计指导版本V0.1日期2015-06HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.华为技术有限公司Allrightsreserved版权所有侵权必究文档名称分布式光伏屋顶电站3G无线监控解决方案设计指导文档密级2016-4-15华为保密信息,未经授权禁止扩散第2页,共15页摘要本文描述的各类监控方案，适用于分布式商业屋顶光伏并网发电项目。基于华为智能光伏电站：全数字化、简单、全球化自动运维理念，引入虚拟电站理念，光伏子阵虚拟为一个管理节点，端到端数字化设计支撑快速低成本组网目的，针对目前主推的6类现场子阵组网监控方案，从方案拓扑、适用场景、方案特点及MOQ设备清单等方面进行了阐述。本文可当作光伏电站监控方案设计指导，在具体设计时，因依据项目具体情况、具体场景，灵活调整。ChangeHistoryDateVersionDescriptionAuthor2015-06-10v0.1初稿李少杰，舒震寰，黄井强、曲文强、孟忠江目录1分布式光伏面临的挑战与解决方案........................42网络安全..............................................53现场子阵组网方案......................................53.1RS485+3G方案........................................................................................................63.1.1方案拓扑...........................................................................................................63.1.2适用场景...........................................................................................................63.1.3方案特点...........................................................................................................63.1.4MOQ设备清单.................................................................................................73.2PLC+3G方案...........................................................................................................8文档名称分布式光伏屋顶电站3G无线监控解决方案设计指导文档密级2016-4-15华为保密信息,未经授权禁止扩散第3页,共15页3.2.1方案拓扑...........................................................................................................83.2.2适用场景...........................................................................................................83.2.3方案特点...........................................................................................................93.2.4MOQ设备清单.................................................................................................93.3RS485+3G接公网第3方云监控系统方案..............................................................93.3.1方案拓扑.........................................................................................................103.3.2通信机制.........................................................................................................103.3.3适用场景.........................................................................................................113.3.4方案特点.........................................................................................................113.3.5MOQ设备清单...............................................................................................113.4GPRSKit+英臻SolarMANPortal云监控系统方案..............................................113.4.1方案拓扑.........................................................................................................123.4.2适用场景.........................................................................................................123.4.3方案特点.........................................................................................................123.4.4MOQ设备清单...............................................................................................134补充说明.............................................134.13G路由安装补充说明............................................................................................134.2GPRSKit介绍.........................................................................................................134.3SolarmanPortal云托管平台介绍...........................................................................14参考文献................................................15文档名称分布式光伏屋顶电站3G无线监控解决方案设计指导文档密级2016-4-15华为保密信息,未经授权禁止扩散第4页,共15页1分布式光伏面临的挑战与解决方案近二年来，随着各地分布式光伏发电项目的推广工作的进一步开展和利好政策的发布，越来越多的地区开始了其辖内“首个”家庭分布式光伏项目的建设。分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，自发自用、多余电量上网，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题，是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。与传统大型地面光伏电站相比，分布式光伏安装场景复杂，存在种种挑战，如直流侧故障点多，直流走线长，带来火灾隐患；屋顶场景复杂，遮挡和朝向不一致，组串失配严重等特有问题。与大型地面电站有所不同，分布式屋顶电站安装于厂房屋顶、商业屋顶，安装面积、屋顶类型（水泥平面，彩钢瓦斜面）各具特色，很难找到一个统一的标准方案适用于所有屋顶电站，尽管如此，条分布式总体设计原则可简要概括为：（1）分布式屋顶，设计时需要充分评估屋顶的承载、风压和雪压，确保整体电站工程安全可靠充分（2）充分利用屋顶宝贵面积，因地制宜，逆变器尽量靠近组串安装，减少直流走线降低直流故障风险，用交流换直流；（3）屋顶复杂，遮挡和朝向不一致的组串避免接入同一路MPPT，尽可能一路MPPT所接组串一致性接近，避免组串失配，提升发电量。专业全面的监控系统是小型分布式光伏电站和大型光伏电场成功营利的关键所在。选择绿色安全的光伏电站，就是对社会生态贡献进行投资，并且可以从其中长期获利。这就要求，光伏电站必须始终保持正常运转，如果发电量有所下降，却长时间不曾被发现，则可能导致可观的利润损失。无论是小型独立的住宅系统还是大型复杂的商业系统，监控系统都是光伏电站系统中不可或缺的一个部分。华为创新性的将互联网+光伏应用在实际电站中，利用大数据分析，实现电站的高效营维。在智能光伏电站中SUN2000逆变器是系统的大脑，它精确的监控到每个组串的电压、电流，以及电网信息，实现了整个发电系统的5点4段得精细化系统损耗分析，主动优化提升发电量。通过纵向分析方针内各环节效率，分析方针内各段损耗，找到损耗大的分段，指导系统优化；横向通过部件、方针、电站间的对比，找出落后的方针、组件、逆变器、线缆，及时采取措施，减少发电量损失；从时间维度，通过长期的数据积累和对比，可以快速发现电站问题的发生时刻，及时解决。文档名称分布式光伏屋顶电站3G无线监控解决方案设计指导文档密级2016-4-15华为保密信息,未经授权禁止扩散第5页,共15页智能营维系统提供电站的智能清洗策略，通过对比发电量、清洗成本、天气等情况，给出最佳的清洗策略，保证发电量和收益。同时这套系统可以指导运维人员快速识别和排查故障，减少发电量损失。运维效率提高50%以上。智能营维系统可以在原有基础上帮助电站再提升发电量3%，IRR增加1.8%。2网络安全1.当前电力行业里普遍使用MODBUS-TCP,IEC103，IEC104协议，这些协议无安全认证机制。客户使用时请注意风险，攻击者可能会利用这些标准协议发起对电站的攻击；主要攻击方式为：窃听通信内容、修改通信内容和冒充其他身份参与通信；可造成逆变器或其他电站设备上下电，逆变器或其他电站设备参数变更。2.华为的NetEco网管及FusionSolar和数据采集器通信时使用基于SSL的数据加密技术，为电站的运行管理提供安全数据通道，可抵御上述攻