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《分布式光伏电站物联接入标准》V3.0
2022-05-31 | 阅:  转:  |  分享 
  
分布式光伏电站物联接入标准V3.0廊坊新奥光伏集成有限公司二〇二一年十月目录前言4一、准则5二、物联接入前期准备事项51.物联接入前期工作
52.EPC承包方完成事项63.平台物联接入团队完成事项6三、智慧用能管理平台数据71.电站总览72.光伏区设备数据监测73.
升压站数据(不含低压站)74.报表75.告警86.数据分析87.设备台账88.智能运维8四、高压系统物联接入要求(400V以上)8
1.物联接入方式82.站内通信采集转发装置93.物联接入设备94.视频监控12五、低压系统物联接入要求(400V以下)131.物联
接入方式:132.通信柜143.智能网关144.通信线缆155.宽带网络156.环境监测仪157.视频监控16六、验收161.智能
网关162.通信线缆163.数据点表164.通信配置165.环境监测仪176.视频监控17前言1.本标准由廊坊新奥光伏集成有限公司
电站运营部提出并归口。2.本标准负责起草单位:廊坊新奥光伏集成有限公司。3.本标准主要起草人:白万利一、准则目的为实现光伏电站
建设并网前期与已建设投入使用中的分布式光伏电站用户集控中心远程物联接入建设标准化、规范化,指导光伏电站承接方对物联接入系统标准化验
收,对分布式光伏电站物联接入标准化配置,实现与运维管理团队无缝对接,进而形成对智慧用能管理平台物联接入统一管理,特制定本标准。范围
本标准适用于400V以上光伏电站高压并网前期用户集控中心物联接入规划设计需求,EPC承包方建设前期设计引导,光伏电站项目并网前验收
审核,适用于已建设运行中的400V以上高压并网光伏电站物联接入标准建设,适用于400V以下低压并网小型分布式光伏电站EPC承包方建
设前期设计,物联接入标准建设。二、物联接入前期准备事项1.物联接入前期工作对于400V以上高压并网光伏电站,应参考《电力监控系
统安全防护规定》(国家发展改革委员会第14号令)、《国家能源局关于印发电力监控系统安全防护总体方案等安全防护方案和评估规范》(国能
安全[2015]36号文)、《信息安全等级保护管理办法》(国能安全[2014]318号文)等国家有关规定,物联接入前,用户应提前与
当地电网公司咨询,按电网公司要求,做好物联接入网络安全风险评估后,咨询我公司物联接入团队技术人员,向我公司提供设计图纸与设备资料,
物联接入团队根据现场安装情况与分布式光伏图纸及设备清单资料,向EPC承包方提供相应的通信物联接入设备选型清单与物联接入标准,EPC
承包方应根据我公司物联接入标准要求,完善设计图纸,通过我公司审核通过后,完成通信采集设备选型采购,通信屏柜安装接线,点表整理,通信
设备内部配置,数据转发至智慧用能管理平台服务器。对于400V以下低压并网分布式光伏电站,EPC承包方可直接咨询我公司物联接入光伏
团队技术人员,向我公司提供设计图纸与设备资料,物联接入团队根据现场安装情况与分布式光伏图纸及设备清单资料,向用户或EPC承包方提供
相应的通信物联接入设备选型清单与物联接入标准,EPC承包方应根据我公司物联接入标准要求,完善设计图纸,通过我公司审核通过后,完成通
信采集设备选型采购,通信屏柜安装接线,点表整理,通信设备内部配置,数据转发至智慧用能管理平台服务器。2.EPC承包方完成事项高压
并网光伏电站:1)站内通信管理机配置:EPC承包方根据物联接入设备清单采购完成后,协调二次综自系统厂家工程服务人员,咨询智慧用能管
理平台物联接入技术团队,根据光伏设备数量,按指导要求完成数据点表整理,按照点表完成通信管理机内部数据测点配置,提供端口IP地址及端
口号,标准IEC-104通信协议,完成点表转发对点测试。2)设置通信地址:根据设计图纸施工铺设485通信电缆,485端子接线,设置
逆变器、汇流箱、测控装置、电表、环境检测仪等待接入设备通信地址。3)通信屏柜设备安装与配置:EPC承包方根据物联接入屏柜设计要求,
完成接线与通信屏柜内部物联接入设备安装,包括通信管理机、正向隔离装置、防火墙、UDP电源插排等设备,安装完成后上电运行,按IEC-
104协议转发数据点表对内外网通信管理机、正向隔离、防火墙等设备做物联接入配置,转出数据点要求使用MQTT协议,配置完成后,与平台
物联接入团队对接测试后台数据与点表信息。低压并网分布式光伏电站:1)智能网关配置:EPC承包方根据物联接入设备清单采购完成后,咨询
智慧用能管理平台物联接入技术团队,根据光伏设备数量,按物联接入指导要求完成数据点表整理,转出数据点要求使用MQTT协议,配置完成后
,并与平台物联接入团队对接测试核对后台数据与点表信息。2)设置通信地址:根据设计图纸施工铺设485通信电缆,485端子接线,设置逆
变器、汇流箱、测控装置、电表、环境检测仪等待接入设备通信地址。3)智能网关安装:根据物联接入屏柜设计要求,完成接线与通信屏柜内部物
联接入设备安装,包括智能网关,电源接线,485接线,上电后可正常运行。3.平台物联接入团队完成事项1)技术指导:EPC承包方在设
备采购选型、安装、调试、配置过程中遇到技术问题,可咨询平台物联接入团队进行技术指导。2)平台物联接入团队技术人员根据EPC承包方提
供的点表与设计资料,远程对智能网关进行查看与维护,对智慧用能管理平台服务器建立站点信息,测点模型,画面与数据展示,用户可通过智慧用
能管理平台查看光伏电站接入设备运行数据。三、智慧用能管理平台数据电站总览多站界面显示内容包括:电站总数量、电站位置、总装机容量、总
功率、客户信息、人员信息,总发电量、节能减排等概况信息。单站主界面显示电站名称、位置、并网时间、PR值、日发电量、总发电量、主接线
图、各线路的电流、电压、频率、有功功率、无功功率及功率因数;线路设备的开关位置状态、各线路测量值的实时数据。光伏区设备数据监测逆变
器:包括逆变器运行状态、实时日发电量、总发电量、总有功、瞬时功率、辐照数据、日发电小时数、日发电效率、同比与环比分析数据、输入直流
电流、电压曲线对比分析、输出三相交流电流、电压数据曲线分析、历史数据分析。汇流箱:各支路电流、电压、通信状态。测控装置:箱变运行状
态、分合闸状态、故障状态、实时显示高压侧与低压侧电流、电压、功率的曲线图数据,可以查看历史曲线及历史数据。环境监测仪:设备型号、运
行状态、运行参数、时间戳、温度、日辐照度趋势、瞬时辐照度、日累计辐射量、日累计辐射曲线、月累计辐射量、月累计曲线。升压站数据(不含
低压站)线路测控保护装置开关状态、通讯状态、故障状态、压板状态、各线路电流、电压、有功、无功、母线电流、母线电压、各出线功率、总进
线功率等。报表电站日发电量报表:日报表(小时)、月报表(日)、年报表(月)、累计年报表(每年),可生成月报、年报。逆变器发电量报表
:每台逆变器发电量、每组串电流电压值模拟量,可生成报表,日报表(小时)、月报表(日)、年报表(月)、累计年报表(每年)可生成月报、
年报。定制报表,可根据用户需求自定义报表。告警告警统计:可根据不同的告警类型进行分类统计,按事项分类进行统计,可查询不同站点、不同
日期告警内容。告警查询:可根据不同告警等级(高、中、低)进行筛选查询,可按不同站点、不同日期进行查询。数据分析光伏站分析,对电站发
电性能质量进行数据分析,可按光伏站点之间根据发电量、发电功率、辐照度、PR值曲线图进行数据对比分析,历史发电数据查询。逆变器分析,
对逆变器发电量、功率、PR值进行分析曲线图对比分析比较,历史数据查询汇流箱分析,对汇流箱各支路电流进行曲线分析对比,离散率分析,历
史数据查询。发电差额分析,可对不同时间段电量分析对比查询。设备台账可根据站点统计设备台账,可查询每个电站设备台账明细,数量,电压等
级,额定功率,设备制造商,设备编码,投运日期,过期预示等信息。智能运维总部集控中心可实时查询现场运维状况,包括工单管理、巡检管理、
检修管理、缺陷管理、故障抢修、操作票、电试管理、车辆管理、人员管理、排班管理等,可实时查看运维人员工单完成数量,工单完成进度与事故
处理详情。四、高压系统物联接入要求(400V以上)物联接入方式单站并网物联接入:图1.1单站并网接入示意图多站并网集中式物联接
入:图1.2多站并网集中式接入示意图站内通信采集转发装置在电站并网前设计规划期,用户可提出增加通信管理机做为设备数据采集与转发专
用设备,可供用户站内数据采集与集控中心远程物联接入专用通道使用,不与电网中心远动通信系统混合使用。物联接入设备通信屏柜配电室内设计
预留通信屏柜位置,放置19英寸标准柜体,柜体分上下多层,屏柜内放置一台内网通信管理机,一台正向隔离装置,一台外网通信管理机,一台防
火墙,一台显示器(可选),配1U抽屉式机柜键盘托盘,1台路由器,1台交网络换机,2个PDU专用插座,屏柜尺寸高低可根据现场配电室空
间大小与具体选型设备结构尺寸定制,如配电室无多余空间,也可以利用配电室内其它屏柜剩余空间进行安装,可根据现场实际情况需求进行合理配
置。图2.119寸机通信柜预览图通信管理机两台通信管理机,一台内网采集通信管理机,一台外网传输通信管理机,分别部署在正向隔离装
置入口与出口端,内网采集通信管理机用于数据采集,外网传输通信管理机用于数据处理转发,与智慧用能管理平台服务器数据业务对接,工业级物
联通信管理机,支持4个及以上485/232串口和2个及以上1000M以太网口,支持WIFI,4G,网口等方式接入互联网,可多网同时
在线,通信管理机应根据现场数据量点进行选型与配置,采集数据点应大于现场数据点10%冗余空间,按需配置,物联接入支持Moudbus
RTU串口、MoudbusTCP网口、DLT645、104协议,转出协议支持MQTT协议,符合智慧用能管理平台接入协议要求,应符
合导轨式或机架式安装。正向隔离装置正向型网络安全隔离装置,百兆网口或千兆网口以上,具体设备型号应满足当地电网要求,内网网口:2个,
100Mbps;外网网口2个,100Mbps;使用国内知名品牌,如南瑞Syskeeper-2000电力专用网络专用安全隔离装置(正
向型);科东StoneWall-2000正向隔离装置。防火墙机架式,企业级千兆网口,单电源AC220V,4个网口以上;基本性能:
VPN、入侵防御、防病毒、数据防泄漏、上网带宽管理、Anti-DDoS、URL过滤、反垃圾邮件等多种功能。宽带网络:优先使用固定宽
带上网,200M以上宽带,如现场条件不满足宽带上网业务,则改为4G无线上网。光电转换交换机用户园区如果拥有多个分布式光伏电站,可分
别配置光电转换交换机,单模双纤,4个及以上千兆网口,交流220V电源供电,通过光缆环网,所有数据传输至距离电信网络宽带较近距离的配
电室内,数量根据现场监控室配置而定,多个监控室可将光伏数据汇集到一个主监控室设为通信接入点。光纤盒用户园区如果拥有多个分布式光伏电
站,光纤盒要求最少使用8芯以上法兰头全部熔芯,为以后预留备用芯使用,接收光功率是应该不低于-25dbm。通信光缆:用户多站之间通信
传输电力光缆为8芯及以上,直埋地下至少1米,加PVC管,做好防腐措施。环境监测仪:安装地点选择无阴影遮挡、地势平坦、宽阔场地安装,
支持Modbus485通讯协议,国内主流厂商,可观测的要素有:辐照数据(总累计辐射、瞬时直辐射、瞬时散辐射)、环境温度、相对湿度、
风速、风向、气压等指标,要求数据精度准确。分布式光伏电站高压系统物联接入设备配置表设备名称数量技术参数备注必要性正向隔离装置1南瑞
正向隔离装置,可安装于19寸标准机柜,Syskeeper-2000电力专用网络专用安全隔离装置(正向型),百兆型。安装于机柜内必配
防火墙1硬件配置:机架式,单电源AC220V,4个网口以上,千兆网口。功能要求:集成传统防火墙、VPN、入侵防御、防病毒、数据防泄
漏、带宽管理、Anti-DDoS、URL过滤、反垃圾邮件等多种功能。符合电网公司检查要求,例如华为品牌,安装于机柜内必配通信管理机
2电源要求:9-48v支持GPRS\3G\4G上网方式,RS485串口不少于4个,不少于2个1000Mbps网口,支持协议:MOD
BUSRTU/TCP,IEC-104、IEC-101、IEC-103标准通讯协议,转出协议支持MQTT协议;内网采集通信管理机用
于站内光伏数据采集,外网通信管理机用于数据转发至集控中心管理平台。具体厂商型号以实际采购选型为准。必配机柜1180080060
0(高度37U,深800,宽600),颜色:黑色或灰白,带4个或以上托盘,网孔门或玻璃门,带风扇,带滑轮。安装服务器,正向隔离,防
火墙,显示器等设备必配键盘鼠标1USB接口用于服务器使用选配19寸显示器1可选,配合通信管理机选型要求采购,如通信管理机不需要显
示器进行配置,则不需要。放置于机柜内选配网络交换机116口或24口千兆网络交换机,安装于机柜内。用于服务器与宽带网络,通信接入数据
之间传输。必配1U8位PDU机柜专用电源插座210A8位PDU机柜电源插座,可安装于机柜内。安装于机柜内必配表1视频监控新奥物联
接入智慧用能管理平台统一要求使用海康威视视频监控产品,视频主机要求带有硬盘3T或以上硬盘存储功能,可实现云平台上网,可设置端口映射
功能,PC端可以实时接入端口进入视频界面查看,开放云平台端口配置,用于智慧用能管理平台视频接入。视频监控摄像头应部署在有效可视范围
内,监控配电室在全方位视角范围,光伏组件各方阵在全广角范围内,环境检测仪在可视范围内,可实现无人值守全面查看与回放2个月内视频记录
查询功能。五、低压系统物联接入要求(400V以下)物联接入方式:低压并网物联接入:图3.1单站并网接入示意图多点低压并网物联接
入:图3.2多点低压并网接入示意图通信柜尺寸600mm600mm450mm(高600,宽600,深450),颜色:黑色或灰白
,带1个或以上托盘,网孔门或玻璃门,用于安装物联接入设备与空气开关,电源接线,通信接线,可根据现场设备数量与空间大小按需设计安装。
图3.3低压通信柜预览图智能网关低压配电室采用的智能网关应支持多种通信协议功能,如ModbusRTU/TCP/ACSII,IE
C-104、IEC-101、IEC-103标准通讯协议,支持GPRS/3G/4G上网方式,485串口不少于4个,RJ45(10/
100Mbps自适应)网口不少于2个,转出协议支持MQTT协议,支持4G上网与有线上网功能,应符合导轨式安装或桌面放置,配备交流2
20V转直流9-24V电源适配器,可远程在线进行配置调试。智能网关型号一览表-标准型序号品牌详细型号主要功能产品图片1珠海派诺Pi
lotXGate6-4CL-P1带液晶显示,2网口,4串口,4G上传,工作电源AC220V2深圳中电CETiSmartGate2
-T204-G1-A2C2网口,4串口,4G上传,带LoRa通信,6DI,2DO,2AI3胜风合力ECM200-204NW2网口,
4串口,4G上传,工作电源AC220V(带电源模块)。突出功能:支持网络化远程配置和维护;支持监听已有数据通道并获取数据通信线缆低
压系统光伏区逆变器、汇流箱、环境监测仪、电度表等设备须在设计图纸上明确标出485通信线缆部署位置,根据低压配电室与设备之间距离,根
据线缆长度,至低压配电室的通信线缆一般预留5-10米距离,便于物联接入接线有预留长度,采用0.5/1平方屏蔽双绞线做485通信接
线;两台设备之间最远接线距离不得超过1000米,如遇到房间、楼宇之间铺设通信线缆困难问题,在各房间之间络在同一局域网内的条件下,可
配合使用串口服务器,通过ModbusRTU与ModbusTCP之间协议转换,将数据接入网关;网关与设备距离较远,位置偏僻,遮挡
少的情况下可配合使用LORO无线传输设备,适合距离300米以内。宽带网络优先使用互联网专线业务,可远程上网带宽50Mbps或以上,
固定带宽,可绑定IP地址;如现场条件不具备宽带网络条件,可采用国内电信公司4G网络上网传输数据。环境监测仪支持Modbus485通
讯协议,国内主流厂商,可观测的要素有:辐照数据(总辐射、瞬时直辐射、瞬时散辐射)、环境温度、相对湿度、风速、风向、气压等指标,要求
数据精度准确。低压系统分布式光伏电站物联接入系统设备配置表设备名称数量技术参数备注必要性机柜1尺寸600mm600mm450m
m(高600,宽600,深450),颜色:黑色或灰白,带1个或以上托盘,网孔门或玻璃门。安装通信管理机、上网路由器220V交流电源
、空开、配线等,可根据现场设备数量与空间大小按需设计安装。必配智能网关1电源要求:9-48v支持GPRS\4G上网方式,RS485
串口不少于4个,RJ45(10/100Mbps自适应)网口不少于2个,支持协议:MODBUSRTU/TCP标准通讯协议,转出M
QTT协议,轨道式安装。具体厂商型号以新奥(北京)电力服务有限公司提供选型为准。必配1U8位机柜专用电源插座110A8位机柜电源
插座,可安装于机柜内。安装于机柜内必配通信线缆采用0.5-1.0平方屏蔽双绞线,两台设备之间最远接线距离不得超过1000米。必
配宽带网络互联网专线业务,带宽【50】(单位Mbps),固定带宽,可绑定IP地址,或4G上网方式。选配表2视频监控新奥物联接入智
慧用能管理平台统一要求使用海康威视视频监控产品,视频主机要求带有硬盘2T或以上硬盘存储功能,可实现云平台上网,可设置端口映射功能,
PC端可以实时接入端口进入视频界面查看,开放云平台端口配置,用于智慧用能管理平台视频接入。视频监控摄像头应部署在有效可视范围内,监
控配电室在全方位视角范围,光伏组件各方阵在全广角范围内,环境检测仪在可视范围内,可实现无人值守全面查看与回放2个月内视频记录查询功
能。六、验收智能网关物联接入设计图纸根据设备相应数量设计智能网关数量,一般每台智能网关最多可接入6台逆变器,超过6台以上逆变器应另
外增加智能网关。智能网关应符合新奥提供的智能网关选型表进行选购,选用胜风合力、深圳中电、珠海派诺其中一款,避免后台数据接入产生问
题。通信线缆光伏区逆变器、汇流箱、环境监测仪、电度表等设备在设计图纸上应明确标出485通信线缆部署位置,至低压配电室的通信线缆一般
预留5-10米距离,便于物联接入接线有预留长度。485端子通信接线A+、B-并联接入,不得出现交叉连接,采用0.5/1平方屏蔽双
绞线做485通信接线;两台设备之间最远接线距离不得超过1000米。。数据点表数据点表应全面完整,不丢点,同一类设备点位顺序应保持一致,所有点表测点都需要经过CIM化处理。数据点表应提交给平台物联接入团队审核,存档。通信配置智能网关配置测点顺序应按照光伏点表顺序一致,根据平台MQTT协议要求,配置测点名称标签下的别名应与CIM化测点名称一致,否则后台无数据显示。图4.1智能网关配置智能网关、正向隔离、防火墙等设备应用配置应进行存档备份,交付给智慧用能管理平台技术人员备份。环境监测仪安装地点选择无阴影遮挡、地势平坦、宽阔场地,基坑工程至少有3个可靠、稳固的支持点安装,支持Modbus485通讯协议,国内主流厂商,可观测的要素有:辐照数据(总辐射、瞬时直辐射、瞬时散辐射)、环境温度、相对湿度、风速、风向、气压等指标,要求数据精度准确。视频监控要求使用海康威视视频监控产品,视频主机要求带有硬盘2T或以上硬盘存储功能,可实现云平台上网,可设置端口映射功能,PC端可以实时接入端口进入视频界面查看,开放云平台端口配置,用于智慧用能管理平台视频接入。视频监控摄像头应部署在有效可视范围内,监控配电室在全方位视角范围,光伏组件各方阵在全广角范围内,环境检测仪在可视范围内,可实现无人值守全面查看与回放2个月内视频记录查询功能。2
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