電站監(jiān)控系統(tǒng)

1、電站一體化監(jiān)控平臺電站一體化監(jiān)控平臺技術(shù)與分析技術(shù)與分析金達板技術(shù)部金達板技術(shù)部鄭祖華鄭祖華1866267830818662678308智能發(fā)電站系統(tǒng)知識智能發(fā)電站系統(tǒng)知識金達板技術(shù)部2022-6-82 系統(tǒng)模型系統(tǒng)模型金達板技術(shù)部2022-6-83 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)和投入運行，如何實時了解電站的運行狀況，如何滿足上一級電網(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)，對電站運行的一些參數(shù)進行監(jiān)測，難以或不能直接控制逆變器的運行狀態(tài)，亦無法獲取電站中

2、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)對電站的實時監(jiān)控要求。另外，各大電站均會采用不同廠商的產(chǎn)品，這些不同廠商的產(chǎn)品彼此無法兼容，造成一個個“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，能夠?qū)Σ煌娬静煌瑥S商、不同類別、不同型號的逆變器及其它設(shè)備進行管理，實現(xiàn)對光伏，風力和沼氣電站完整、統(tǒng)一的實時監(jiān)測和控制。二、總體目標二、總體目標金達板技術(shù)部2022-6-84建設(shè)新能源電站監(jiān)控設(shè)備的統(tǒng)一管理平臺 實現(xiàn)電站設(shè)備的統(tǒng)一運行監(jiān)控，數(shù)據(jù)的集中管理，給運行人員、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、新設(shè)備

3、的接入提供載體；建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，為監(jiān)控平臺和其他各種專業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。整合各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對不同人員的差異化服務(wù) 對各電站運行人員、管理人員、檢修人員、領(lǐng)導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)；為運行人員提供設(shè)備的狀態(tài)信息、告警信息、實時數(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)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、變化趨勢、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、故障錄波數(shù)據(jù)等應(yīng)用服務(wù)。遠程系統(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)器和瀏覽器在整個網(wǎng)絡(luò)上進行信息

4、的交換、綜合與共享，因此可以遠程取得資料或發(fā)出連動，將各電站統(tǒng)一在同一平臺做出實時有效的監(jiān)控管理。 金達板技術(shù)部2022-6-85三、設(shè)計原則三、設(shè)計原則(1) 完整性-系統(tǒng)能夠完成不同廠商不同種類不同型號設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)一完整采集。- 業(yè)務(wù)流程完整性：系統(tǒng)能夠提供實時數(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)國家標準、國際標準、電力行業(yè)有關(guān)標準。- 制定或完善相關(guān)標準規(guī)范，確保監(jiān)測設(shè)備、監(jiān)測數(shù)據(jù)通訊的規(guī)范性。- 界面設(shè)計遵循有關(guān)界面設(shè)計規(guī)范。(3) 擴展性- 硬件擴展性：系統(tǒng)能夠廣泛適配新接入監(jiān)測設(shè)備的通信接口。- 軟件擴展性：軟件功能模塊應(yīng)可重用、可配置、可

5、拆卸。系統(tǒng)在設(shè)計上堅持以下原則：系統(tǒng)在設(shè)計上堅持以下原則：金達板技術(shù)部2022-6-86(4) 開放性- 系統(tǒng)能夠同各類專家系統(tǒng)進行數(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)測數(shù)據(jù)，分類處理，分類存儲，統(tǒng)一界面顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)。(6) 可操作性 界面友好，操作方便，注重用戶體驗。四、接入設(shè)備四、接入設(shè)備金達板技術(shù)部2022-6-87 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、通訊方式等四個角度對設(shè)備進行分析。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)，在本平臺的應(yīng)用中，除了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)外，

6、還會大量使用衍生數(shù)據(jù)，即由系統(tǒng)通過多個基礎(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、計算得到。光伏電站光伏電站金達板技術(shù)部2022-6-88 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)測儀；安防裝置（攝像頭、避雷器、門禁等）、保護裝置（高壓開關(guān)、直流接地等）、計量裝置（電量/電壓/電能質(zhì)量相關(guān)計量儀器）等。 風電站風電站 風電站發(fā)電設(shè)備有：包含風力計、風向計、溫濕度計、電壓電流計表及油壓液位傳感器及馬達轉(zhuǎn)速計等傳感器，以及收集端RTU設(shè)備來對現(xiàn)場風機及發(fā)電機設(shè)備運行情況做準確監(jiān)控，收集目前運作數(shù)據(jù)及設(shè)備控制狀態(tài)，再將控制信號及信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到

7、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、厭氧發(fā)酵塔溫度和PH值、沼氣氣體流量計、發(fā)電機電壓電流以及電能計表和發(fā)電機運行情況做準確監(jiān)控。收集目前運作數(shù)據(jù)及設(shè)備控制狀態(tài)，再將控制信號及信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器 接入目的：監(jiān)測和控制接入目的：監(jiān)測和控制采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)： 累加參數(shù)：當前總功率、發(fā)電量（日、月、季度、年、總）、累加參數(shù)：當前總功率、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)； 運行參數(shù)：直流電壓、直流電流、直流功率、交流電壓、運行參數(shù)：直流電壓、直流電流、直流

8、功率、交流電壓、 交流電流交流電流 、逆變器機內(nèi)溫度、時鐘、頻率；、逆變器機內(nèi)溫度、時鐘、頻率； 運行狀態(tài)：運行、關(guān)閉、待機；運行狀態(tài)：運行、關(guān)閉、待機； 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)備的任何一個原生告警。任何一家廠商設(shè)備的任何一個原生告警。 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金達板技術(shù)部2022-6-891. 逆變器逆變器接入目的：監(jiān)測和控制接入目的：監(jiān)測和控制 采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)： 狀態(tài)位

9、置：高度角、方位角等；狀態(tài)位置：高度角、方位角等； 運行狀態(tài)：運行、關(guān)閉、待機；運行狀態(tài)：運行、關(guān)閉、待機； 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金達板技術(shù)部2022-6-8102. 巡日系統(tǒng)巡日系統(tǒng)金達板技術(shù)部2022-6-811接入目的：監(jiān)測 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（光伏陣列溫度測量儀）4. 視頻視頻接入目的：監(jiān)測與控制 采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：影像 控制內(nèi)容： 云臺：放大、縮小、轉(zhuǎn)向 槍機：放大、縮小 通訊方式：RJ455

10、. 氣象監(jiān)測儀接入目的：監(jiān)測 采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)： 狀態(tài)位置：高度角、方位角等； 運行狀態(tài)：運行、關(guān)閉、待機； 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金達板技術(shù)部2022-6-8126. 沼氣發(fā)電機組接入目的：監(jiān)測/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； 運行狀態(tài)：運行、關(guān)閉、待機、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、停止 通訊方式：RS4857. 風力發(fā)電機組接入目的：監(jiān)測/控制 采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：風場風機、變電、測風運行數(shù)據(jù) 狀態(tài)位置：高度角、方位角

11、等； 運行狀態(tài)：運行、關(guān)閉、待機、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、停止 通訊方式：RS485/GPRS五、系統(tǒng)架構(gòu)五、系統(tǒng)架構(gòu)2022-6-813金達板技術(shù)部 為了解決監(jiān)測設(shè)備分散獨立、無法進行遠程集中監(jiān)控和診斷的問題，本系統(tǒng)接入所有的電站在線監(jiān)測設(shè)備，進行設(shè)備統(tǒng)一管理，設(shè)備運行數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集、查看和分析，提供綜合全面的運行狀態(tài)監(jiān)測、運行告警發(fā)現(xiàn)與通知、數(shù)據(jù)查詢分析、設(shè)備運行管理。 為實現(xiàn)設(shè)備的動態(tài)擴展接入，系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)在不進行二次開發(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)接入后進行分級存儲，分類匯總統(tǒng)計，利用監(jiān)測數(shù)據(jù)和事件信息，可以實現(xiàn)電站設(shè)備

12、的集中遠程監(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)計數(shù)據(jù)和各類報表。監(jiān)測數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)類型和應(yīng)用特性分類存儲，實現(xiàn)不同層面和不同人員關(guān)注不同的信息。同時各級數(shù)據(jù)可自上而下進行追溯。1. 總體架構(gòu)總體架構(gòu)金達板技術(shù)部2022-6-814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)動動層層架構(gòu)模型介紹 系統(tǒng)分為5 個層次實現(xiàn)：應(yīng)用層、服務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)層、設(shè)備驅(qū)動層和數(shù)據(jù)層，每個層次負責各自的處理，最終通過組合形成使用者可使用的系統(tǒng)功能。 應(yīng)用層負責與使用者進行交互，它負責將使用者所需數(shù)據(jù)以直觀、合理的方式按照使用者的需要展現(xiàn)給使用者，并記入使用

13、者的輸入信息或操作指令，以傳遞給服務(wù)層進行處理； 服務(wù)層負責進行業(yè)務(wù)的實際處理、數(shù)據(jù)運算、處理流程的控制； 設(shè)備驅(qū)動層負責與設(shè)備進行通訊，從設(shè)備中獲取數(shù)據(jù)，并進行解析，轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能夠識別的數(shù)據(jù)格式；同時，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)備能識別的格式并傳送給設(shè)備。金達板技術(shù)部2022-6-815金達板技術(shù)部2022-6-816網(wǎng)絡(luò)層負責數(shù)據(jù)的傳輸 金達板技術(shù)部2022-6-8172. 應(yīng)用架構(gòu)應(yīng)用架構(gòu)系統(tǒng)整體設(shè)計方案采用SOA（面向服務(wù)架構(gòu)）設(shè)計思想，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，所有交互由上層應(yīng)用發(fā)起。采用SOA

14、為監(jiān)控系統(tǒng)的分層應(yīng)用提供很好的擴展性，也為本系統(tǒng)外的其他應(yīng)用提供了不同級別的數(shù)據(jù)服務(wù)和功能接口。一體化監(jiān)控平臺的核心應(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)測數(shù)據(jù)及應(yīng)用的差異化需求，具體包括：實時數(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)測數(shù)據(jù)分層應(yīng)用架構(gòu)如下圖：金達板技術(shù)部2022-6-818應(yīng)用架構(gòu)圖金達板技術(shù)部2022-6-819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 、 分類處理、分層應(yīng)用四部分。實時數(shù)據(jù)與應(yīng)用 設(shè)備驅(qū)動層通過設(shè)備進行狀態(tài)數(shù)據(jù)的實時性采集， 采集的實時數(shù)據(jù) 進行分類存儲后，最后通過實時 應(yīng)用服務(wù) 向運行人員提供狀態(tài)監(jiān)控，告警處理、實時數(shù)據(jù)顯示等

15、應(yīng)用服務(wù)。周期采樣數(shù)據(jù)與應(yīng)用 設(shè)備驅(qū)動層通過設(shè)備進行運行數(shù)據(jù)的周期性采集， 采集的周期采樣 數(shù)據(jù)進行分類存儲后，然后進行格式化規(guī)約 處理，最后通過運行分析應(yīng)用服務(wù)向技術(shù)管理人員和領(lǐng)導提供 運行分析、健康預(yù)測、在線評估、在線預(yù)警、報表分析等服務(wù)。事件數(shù)據(jù)與應(yīng)用 當設(shè)備出現(xiàn)故障時，設(shè)備驅(qū)動層通過設(shè)備進行事件數(shù)據(jù)的觸發(fā)性 采集，采集的事件數(shù)據(jù)進行分類存儲和解析處理后，最后通過遠 程診斷應(yīng)用服務(wù)向檢修人員提供遠程診斷、查看事件歷史等服務(wù)金達板技術(shù)部2022-6-8203. 物理架構(gòu)系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計如下，組網(wǎng)架構(gòu)主要包括一體化監(jiān)控平臺、監(jiān)測設(shè)備、通訊設(shè)備、以及各系統(tǒng)/設(shè)備的連接方式。 所有監(jiān)控設(shè)備統(tǒng)一接入所

16、有監(jiān)控設(shè)備統(tǒng)一接入INTERNET，對于沒有提供，對于沒有提供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。平臺和數(shù)據(jù)庫集中部署于監(jiān)控平臺服務(wù)器，對配接入。平臺和數(shù)據(jù)庫集中部署于監(jiān)控平臺服務(wù)器，對平臺的不同層（應(yīng)用層、服務(wù)層、設(shè)備驅(qū)動層）或服務(wù)平臺的不同層（應(yīng)用層、服務(wù)層、設(shè)備驅(qū)動層）或服務(wù)層中的不同服務(wù)亦可以根據(jù)需要進行分布式部署。平臺層中的不同服務(wù)亦可以根據(jù)需要進行分布式部署。平臺的設(shè)備驅(qū)動層通過的設(shè)備驅(qū)動層通過INTERNET 采集各設(shè)備的監(jiān)測信息并采集各設(shè)備的監(jiān)測信息并發(fā)送控制指令，各工作人員在發(fā)送控制指令，各工作人員在PC 機上通過

17、機上通過INTERNET 訪問本平臺。訪問本平臺。 由于平臺的不同層（應(yīng)用層、服務(wù)層、設(shè)備驅(qū)動層）由于平臺的不同層（應(yīng)用層、服務(wù)層、設(shè)備驅(qū)動層）或服務(wù)層中的不同服務(wù)均支持分布式的部署，因此，當或服務(wù)層中的不同服務(wù)均支持分布式的部署，因此，當由于監(jiān)控設(shè)備太多而使得監(jiān)控平臺服務(wù)器性能無法滿足由于監(jiān)控設(shè)備太多而使得監(jiān)控平臺服務(wù)器性能無法滿足使用要求時，可以將它們重新組合部署，盡可能地增加使用要求時，可以將它們重新組合部署，盡可能地增加系統(tǒng)的可擴展性，最大程度的保護業(yè)主的投資。系統(tǒng)的可擴展性，最大程度的保護業(yè)主的投資。金達板技術(shù)部2022-6-821 六、系統(tǒng)功能六、系統(tǒng)功能金達板技術(shù)部2022-6-

18、822 運行監(jiān)測用于監(jiān)測電站及設(shè)備的運行情況，從總體到局部依次有三個監(jiān)測層次，分別是電站的整體運行監(jiān)測、設(shè)備群監(jiān)測、單設(shè)備監(jiān)測。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)動層功能運行監(jiān)測遠程控制警報通知視頻監(jiān)控分析診斷統(tǒng)計報表設(shè)備管理系統(tǒng)管理運行監(jiān)測狀態(tài)管理設(shè)備控制排他管理警報識別任務(wù)管理日志管理1.1. 運行監(jiān)測1.應(yīng)用層功能應(yīng)用層功能金達板技術(shù)部2022-6-8231.1.1. 電站運行監(jiān)測電站運行監(jiān)測主要監(jiān)測電站的總體運行情況，包括總體的設(shè)備運行情況、關(guān)注度高的數(shù)據(jù)、整體告警信息等。總體的設(shè)備運行情況包括：處于各種狀態(tài)（運行、關(guān)機、故障等）中的設(shè)備數(shù)；關(guān)注度高的數(shù)據(jù)包括：逆變器的部分運行

19、狀態(tài)（如當前的實時總功率）；巡日系統(tǒng)當前整體的位置（整體位置的計算方式：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)生時間等信息；設(shè)備群（或單一設(shè)備）的運行總體狀況。電站運行監(jiān)測的界面以圖形、表格加文字說明的形式直觀體現(xiàn)，類似如下（顯示的設(shè)備圖片在運行時將使用真實的圖片替換）： 對于部分指標或參數(shù)，在上界面中亦能以各種直觀的圖形來顯示，比如可以以如下趨勢圖的方式來顯示電站當日總功率的變

20、化情況：金達板技術(shù)部2022-6-824金達板技術(shù)部2022-6-8251.1.2. 設(shè)備群監(jiān)測 設(shè)備群監(jiān)測指同時監(jiān)控一群設(shè)備，群的劃分方式較為靈活，可以是某個種類的設(shè)備，如將所有的逆變器劃分為一個群，也可以是某個品牌的某種設(shè)備，如將所有SMA 的逆變器劃分為一個群。群設(shè)備監(jiān)測的內(nèi)容包括群設(shè)備當前的總體運行情況、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，包括實物圖、趨勢圖、餅圖、直方圖、儀表盤、表格、文字等。1.1.3. 單設(shè)備監(jiān)測 單設(shè)備監(jiān)測指監(jiān)測特定的一個設(shè)備的運行情況，監(jiān)測的內(nèi)容包括：該設(shè)備當前的狀態(tài)、該設(shè)備所有的運行參數(shù)以及所有的衍生參數(shù)、該

21、設(shè)備當前所有待處理的告警等。金達板技術(shù)部2022-6-8261.2. 遠程控制 在運行監(jiān)測界面，通過點擊待控制設(shè)備的圖標，即可調(diào)出設(shè)備的遠程控制菜單。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，基本可以達到實時控制。1.3. 警報通知 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、手機短信告警 告警具有智能化特點，能夠根據(jù)設(shè)備的拓撲關(guān)系，分辨告警信息的真?zhèn)?，亦能忽略維修中的設(shè)備的告警，同時還可以通過系統(tǒng)自身的判斷來識別出設(shè)備本身未能發(fā)現(xiàn)的告警。 在所有的監(jiān)測界面，都可接收、展示設(shè)備的告警信息，對應(yīng)于三個層次的監(jiān)測界面，在電站運

22、行監(jiān)測中可接收、展示所有設(shè)備的告警，在設(shè)備群監(jiān)測界面可接收、展示這一群設(shè)備的所有的告警，在單設(shè)備監(jiān)測界面，可接收、展示這一設(shè)備的所有的告警信息。 當有設(shè)備告警產(chǎn)生時，界面中的設(shè)備圖標顯示將區(qū)別于正常設(shè)備圖標的顯示，并且在設(shè)備右下腳將出現(xiàn)一個不停閃爍的警鈴，并發(fā)出警報的聲音。金達板技術(shù)部2022-6-8271.4. 視頻監(jiān)控 視頻監(jiān)控功能能夠展示實時的視頻內(nèi)容，從而實現(xiàn)“遙視”。視頻監(jiān)控可以單獨使用，即選擇某個視頻設(shè)備后，展示選定視頻設(shè)備傳輸過來的視頻影像；同時，視頻監(jiān)控亦和運行監(jiān)測、警報通知進行緊密結(jié)合，在單設(shè)備監(jiān)測界面和警報通知信息的查看界面，亦同時顯示該設(shè)備的實時視頻影像。 視頻監(jiān)控還可控

23、制視頻設(shè)備，從而實現(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，具體包括比對分析、專家分析。 比對分析是指通過多個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)的比較來發(fā)現(xiàn)問題，比如將兩臺逆變器的日發(fā)電量進行對比發(fā)現(xiàn)，如果有一臺逆變器的發(fā)電量總是比另外一臺低，那么我們就可以認為發(fā)電量低的這一臺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。 當然，除了以上提到的兩種故障分析功能外，系統(tǒng)還能提供故障診斷的輔助信息，包

24、括故障前后的各項數(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。金達板技術(shù)部2022-6-8281.6. 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)計報表 統(tǒng)計報表功能可為管理人員提供必要的報表，根據(jù)報表的不同，系統(tǒng)自動按照報表的功能及需要，按照日、月、季、年等方式提供不同粒度的報表，所有的報表均可以導出成使用者非常習慣使用的EXCEL 或者通過連接的打印

25、機進行打印，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)備的臺帳，從而實現(xiàn)了設(shè)備臺帳管理的信息化。 除了設(shè)備本身的信息外，使用者還可以為設(shè)備進行標識（命名或編號），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，能夠定義每個用戶的角色，亦能為每個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)管理進行處理，設(shè)備狀態(tài)包括設(shè)備的運行狀況、設(shè)備的各種參數(shù)的獲取。

26、對不同的設(shè)備，有不同的狀態(tài)處理過程，既有系統(tǒng)循環(huán)發(fā)送請求再由設(shè)備報送的，也有設(shè)備自動報送的。 設(shè)備管理除了進行狀態(tài)信息的獲取外，還負責設(shè)備實時狀態(tài)的維持，從而為系統(tǒng)中的各項處理提供相應(yīng)的依據(jù)，比如說，給用戶發(fā)送一個控制指令時，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，并進行控制處理的組織。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設(shè)備等。2.3. 排他管理排他管理 排他管理主要用于維持設(shè)

27、備的虛擬鎖。比如在一個設(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)不能對該設(shè)備進行任何操作。金達板技術(shù)部2022-6-8292.4. 警報識別警報識別 警報識別用于識別設(shè)備的所有告警。它可以通過解析設(shè)備的報文，發(fā)現(xiàn)設(shè)備報送給系統(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)備沒有報送或者設(shè)備本身無法識別的報警，包括閾值告警和變化率告警。 閾值告警指當設(shè)備的某項參數(shù)達到某個值時，由系統(tǒng)自動產(chǎn)生的告警； 變化率告警指當設(shè)備的某項參數(shù)的變化過快，超出預(yù)期時，由系統(tǒng)自動發(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)送的指令均由任務(wù)管理通知組織下達。根據(jù)指令的不同，任務(wù)也分為單次任務(wù)

28、、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，達到指定的次數(shù)后結(jié)束；循環(huán)任務(wù)在系統(tǒng)運行過程中永不結(jié)束，它通過設(shè)定的循環(huán)間隔定時執(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。在需要審計或分析問題時，日志將會提供很多的幫助。金達板技術(shù)部2022-6-830 三、三、設(shè)備驅(qū)動層功能 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)約的方式進行數(shù)據(jù)交互。對于諸多的設(shè)備和各種通信方式，如果對每一類設(shè)備單獨開發(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），也不利于把這些設(shè)備的數(shù)據(jù)進行匯總和統(tǒng)計。 通過在本系統(tǒng)

29、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)約庫動態(tài)接入各種設(shè)備；通過采集數(shù)據(jù)實時分析、對告警數(shù)據(jù)和特征值進行挖掘，過濾變化不大和重復(fù)的數(shù)據(jù)，保證采集的有效性；通過變頻采集機制動態(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”；通過互動式采集對特定情況發(fā)生時（如收到告警信號、值超過限值、變化率過大等），自動采集其他指標信號，采集任務(wù)智能變化。下圖為智能信號采集的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：金達板技術(shù)部2022-6-831圖：智能信號采集總體架構(gòu)金達板技術(shù)部2022-6-832Cxz;lfgvjda金達板技術(shù)部2022-6-833系統(tǒng)的實現(xiàn)

30、方法為系統(tǒng)的實現(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，從規(guī)約庫中查找特定的規(guī)約，規(guī)約匹配后進行數(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)約進行消息封裝，通過設(shè)備plugin 發(fā)出報文。 設(shè)備ADP 在信號發(fā)送不成功時（超時或通信中斷）進行重發(fā)，信號發(fā)送超時時間和重發(fā)次數(shù)在規(guī)約庫中進行配置。對重發(fā)不成功的信號，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)定義的告警等級生成數(shù)據(jù)超標告警，發(fā)送給警報管理模塊。查看配置文件以確定是否

31、對該數(shù)據(jù)進行緩存分析，若不進行緩存，則直接保存該數(shù)據(jù)于硬盤上。若需要對該數(shù)據(jù)進行分析，則保存該數(shù)據(jù)于內(nèi)存中。待達到設(shè)定的時間窗時刻時，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）進行保存；清空緩存，進入下個時間窗。金達板技術(shù)部2022-6-834 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)約報警和產(chǎn)生的超標報警發(fā)送給警報管理模塊。 警報管理模塊從狀態(tài)管理收到告警信息

32、，查看相鄰時間窗內(nèi)是否有相同類型的告警，有則更新告警延續(xù)時間，沒有則保存該告警信息。生成告警事件，通知任務(wù)管理模塊進行采集策略變更。調(diào)用外部接口進行告警通知。 任務(wù)管理模塊采用多線程任務(wù)調(diào)度，任務(wù)配置文件對任務(wù)進行配置（任務(wù)執(zhí)行方式：手動、自動、事件觸發(fā)，任務(wù)的先后執(zhí)行順序）。對待執(zhí)行任務(wù)設(shè)置執(zhí)行任務(wù)隊列，對排他管理服務(wù)拒絕的任務(wù)設(shè)置等待任務(wù)隊列，采用單獨的線程從兩個隊列中取得任務(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

33、術(shù) 統(tǒng)一集控平臺系統(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)備運行數(shù)據(jù)、警報數(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，包括運行人員、檢修人員、管理人員等。 堅強的分層式部署架構(gòu)平臺采用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)間各自獨立，分層部署，完全松耦合，各服務(wù)可獨立升級和維護，不影響其他功能的應(yīng)用。通過服務(wù)管理對各服務(wù)進行注冊，通過服務(wù)調(diào)用流程CallFlow動態(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自動化數(shù)據(jù)處理)和設(shè)備規(guī)約庫的智能數(shù)據(jù)采樣