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光伏电站智能运维实训系统

发布时间: 2022-10-13 来源: 管理员

光伏电站智能运维实训系统
a、工位
1. 尺寸：1900×700×700mm，采用可移动式柜体模块化设计；
2. IP54防护等级；
3. 支持4开门；
4. 光洁平整，去除毛刺、锐边，无变形；
5. 喷涂无挂滴、条纹、起泡、桔皮、剥落、划伤等缺陷；
6. 无任何裸露焊接点；
7. 保证元器件不会互相干扰；
8. 铭牌需标注产品型号、额定电压、额定电流、防护等级、产家、生产地、生产日期等；
b、光伏组件仿真模块
1. 内置多个光伏组件模拟模块，支持组件电气参数可调；
2. 单块光伏组件输出36V，最大输出电流4A;
3. 支持光伏组件故障排除实训，包括光伏组件二极管击穿、部分损坏、内部断路等典型光伏组件故障；
4. 模拟量输出信号：DC0~10V；
5. 综合精确度范围：±1%；
6. 输入响应时间：<10msec；
7. 通道数量：8；
8. 输入保护：瞬间抑制二极管；
9. 电源电压：DC 24V；
10. 数据接口:RS232、RS485；
11. 默认通讯格式:9600,n,8,1；
12. 波特率:9600；
13. 温度范围:工业级，-40℃～85℃；
c、光伏阵列仿真模块
1. 支持组件串并联实训；
2. 支持光伏阵列故障排除实训，包括光伏组串低电流故障、光伏组串低电压故障、光伏组串无电压故障、光伏组串极性反接故障、光伏组串接地故障等典型故障；
3. 支持光伏线路故障排除实训；
4. 最大支持4路输出；
5. 电压量程：0～290V；
6. 电流量程：每路4A；
7. 信号处理：采用专用测量芯片，24位AD采样；
8. 过载能力：1.2倍量程可持续；瞬间(<20mS)电流5倍，电压1.2倍量程不损坏；
9. 输入阻抗：电压通道＞1 kΩ／V；电流通道≤10mΩ；
10. 接口类型：1路RS-485接口；
11. 通讯规约：MODBUS-RTU规约；
12. 数据格式：可软件设置，“n,8,1”、 “e,8,1”、 “o,8,1”、 “n,8,2”；
13. 通讯速率：RS-485通讯接口波特率设置9600bps；波特率默认为9600bps,通讯格式默认为“8,n,1”；
14. 测量精度：电压、电流、功率：±1.0%；有功电度1级；
15. 隔离：RS-485接口，与供电电源、每路被测电源之间相互隔离；隔离耐压1000VDC；
16. 工作温度：-20～+70℃；存放温度：-40～+85℃；
17. 相对湿度：5～95%，无结露（在40℃下）；
18. 海拔高度：0～3000米；
19. 环境：无爆炸、腐蚀气体及导电尘埃，无显著摇动、振动和冲击的场所；
d、汇流箱装调与检测模块
1. 尺寸：400×400×150mm，采用可拆卸式模块化设计，IP54防护等级；
2. 内置熔断器、防反二极管、断路器、浪涌保护器、监控等模块；
3. 支持汇流箱装调实训，包括元器件安装、标识标志粘贴、整机调试等；
4. 支持通讯装调实训，包括监控模块安装、通讯参数设置和调试等；
5. 支持汇流箱故障排除实训，包括直流浪涌保护器失效、无通讯等典型故障；
6. 支持运行数据实时远程上传功能；
7. 输入路数:4 路；
8. 额定电流:DC 0~16A；
9. 反应时间:1s；
10. 测量精度:0.5 级；
11. 温度系数:400ppm；
12. 通讯:RS485/ModBus-RTU协议；
13. 开关量输入:3 路输入（光耦或干接点方式）；
14. 继电器输出:2 组常开 5A/AC250V（5A/DC 30V）；
15. 模拟量输入:PT100、DC 0(4)~20mA、DC 0~10V工作温度:-35~+65℃，湿度 95%，无凝露、无腐蚀性气体场所；
16. GB_T 17626.2-2006；静电放电抗扰度试验等级 3，空气放电 8kV，接触放电 6 kV；
17. GB_T 17626.4-2008；电快速瞬变脉冲群抗扰度试验等级 4，共模 4 kV，差模 2 kV；
18. GB_T 17626.5-2008；浪涌(冲击)抗扰度试验等级 4，共模 4 kV，差模 2 kV；
19. GB_T 17626.8-2006；工频磁场抗扰度试验等级 4；
20. 防雷模块：电压等级为DC1000V，最大放电电流40KA；
21. 汇流箱内防雷器接地端直接与箱体相连，有相应的接地标识，接地线采用黄绿接地线；
22. 汇流箱进出线孔径根据电缆的大小进行开孔，并配电缆防水接头；电缆接头的外壳防护等级为IP68；
e、逆变器装调与检测模块
1. 具备低启动电压、低MPPT电压范围，功率因数超前0.95-滞后0.95范围内动态可调；
2. 具备直流反接、绝缘阻抗、残余电流检测、浪涌、孤岛保护；
3. 支持逆变器装调实训，包括MC4接插头制作、电气接线等；
4. 支持通讯装调实训，包括通讯模块安装、通讯参数设置和调试等；
5. 支持无功率报警；
6. 支持电网过压、欠压、过频、欠频报警；
7. 支持直流极性反接、过压报警，PV绝缘保护报警和漏电流保护报警；
8. 支持运行数据远程上传功能；
9. 最大允许输入功率: 0.9kW；
10. 额定输入电压: 200V；
11. 最大输入电压: 600V；
12. MPPT电压范围: 50-500V；
13. 最大输入电流: 11A；
14. 最大输入短路电流: 17.2A；
15. MPPT数量/最大输入组串路数: 1/1；
16. 额定输出功率: 0.7kW；
17. 最大视在功率: 0.8kVA；
18. 最大有功功率: 0.8kW；
19. 额定电网电压: 1/N/PE, 220V；
20. 额定电网频率: 50Hz；
21. 额定电网输出电流: 3.2A；
22. 最大输出电流: 4.4A；
23. 功率因素: >0.99（0.8 超前 ....0.8 滞后）；
24. 总电流谐波畸变率: <3%；
25. 最大效率: 97.2%；
26. 欧洲效率/中国效率: 96.5%；
27. 直流反接保护：具备；
28. 交流短路保护：具备；
29. 交流短路保护：具备；
30. 交流输出过电流保护：具备；
31. 浪涌保护：具备；
32. 电网监测：具备；
33. 孤岛保护：具备；
34. 温度保护：具备；
35. 集成直流开关：具备；
36. 工作环境湿度: 0~100%；
37. 工作环境温度: -25~60℃；
38. 防护等级: IP65；
39. 冷却方式: 自然冷却；
40. 并网标准: NB/T 32004；
41.安规/EMC标准: EC 62109-1/-2, IEC 62116, EN 61000-6-1/-2/-3/-4
f、并网箱装调与检测模块
1. 尺寸：600×500×150mm，采用可拆卸式模块化设计，IP54防护等级；
2. 内置并网专用断路器、隔离刀闸、漏电保护器、双向智能电表等模块；
3. 支持并网箱装调实训，包括设备安装、设备接线、整机调试等；
4. 支持并网箱故障排除实训，包括失压、欠压及异常跳闸故障、防雷模块失效故障、无通讯等典型故障；
5. 支持运行数据远程上传功能；
6. 隔离刀闸符合标准GB 14048.3、IEC 60947-3；
7. 断路器符合标准IEC 60947-2；
8. 额定电压：230V；
9. 额定绝缘电压：500V；
10. 最大工作电压(V)：440V；
11. 小工作电压(V)：12V；
12. 额定工作频率(Hz)：50/60Hz；
13. 额定冲击耐受电压：6kV；
14. 污染等级：3；
15. 机械寿命：20000；
16. 电气寿命：10000；
17. 防护等级：IP40；
18. 有正向、反向有功电能量计量功能，并可以据此设置组合有功电能量；
19. 有分时计量功能，可设置费率和时段；
20. 具有数据存储、冻结功能和保电功能；
21. 通讯功能：RS485通讯、红外通讯、载波通讯；
22. 费控功能以RS485或载波为通讯信道进行远程费控设置；
23. 执行标准：GB/T 17215.301-2007、DL/T 645-2007；
24. 电压工作范围：工作电源电压：0.7Un~1.2Un；
25. 工作温度范围：工作温度：-25℃~+60℃；
26. 工作极限温度：-40℃~+70℃；
g、调压模块
1. 支持电网电压一定范围可调；
2. 最大电流：4A；
3. 最大功率：1000W；
4. 输入电压：220V；
5. 可调电压：0-290V；
6. 频率：50Hz；
7. 整机温升：≤60℃；
8. 通讯接口：可选RS-485，TTL接口；
9. 通讯数据：电压、电流、功率、电能等；
10. 测量精度：电压、电流、功率±1.0%；
11. 工作温度：-20~70℃；
12. 工作环境：无爆炸、腐蚀气体及导电尘埃，无显著摇动、振动和冲击的场所。
h、光伏运维实训管理终端软件
1. 采用AM335x高性能CPU结构，具有高效的事件管理和数据处理能力，提供了较多的扩展功能；
2. 采用12寸真彩TFT液晶显示，触摸式图形化操作，方便用户使用和现场维护；
3. 采用主流稳定的LINUX操作系统内核，系统运行更加稳定可靠；
4. 内置开关量输入输出单元，映射物理通道，配置灵活；
5. 系统内部多串口并行通讯，确保了采样数据的实时性，做到实时快速检测和控制；
6. 整机采用分布式监控系统，所有模拟量和开关量在底层处理后，通过数字通讯传送到监控单元；抗干扰能力强，同时这种工作方式使系统扩容方便，可根据用户的需求配置相应的单元数量；
7. 多样的上位机通讯接口，极大的方便了与远端监控的对接；
8. 软件升级方式多样化，可以用U盘升级，也通过网络接口在线远程进行升级；
9.通过网口实现与上位机的通讯可以执行上位机发出的故障代码；
i、运维实训耗材
1. 满足一次光伏发电装调实训的耗材；
j、运维工具套件
1.满足一次光伏发电装调实训所用工具。
A、运维采集模块
1. 支持运维采集模块安装调试实训；
2. 支持运维采集模块故障排除实训；
3. 数据接口:RS232、RS485；
4. 额定电压:DC 24V；
5. 温度范围:工业级，-40℃～85℃；
6. 默认通讯格式:9600,n,8,1；
7. 波特率: 9600；2、智能运维监控软件
B、智能运维监控软件
1. 软件基于C/S架构开发，服务器就地部署在本地PC，网络架构采用总线方式；智能运维监控软件要求具备集中监控和单独监控功能；
2. 智能运维监控软件可实现对单个实训电站进行监控，并实时采集对应汇流箱、逆变器、电表的实时运行数据；
3. 智能运维监控软件具备首页展示、实时监控、数据查询、图表可视化、故障告警、基础配置等功能；
4. 软件首页面具备电站实时状态、数据统计信息、电站示意拓扑、社会效益、各电站运行总览轮播和近1小时告警信息等功能；
5. 对逆变器、汇流箱、电表进行通讯数据采集，可支持多达120台设备的数据接入；
6. 对设备的状态以及日、月、年的统计数据进行计算，并存储数据库；
7. 对设备的所有实时运行数据进行数据保存；
8. 设备的通讯查询周期短于5min，通讯延时短于500ms；
9. 可以创建并维护电站和设备，可以查询所有电站的运行状态，及运行数据。包含发电量、输入输出功率、电压、电流等；
10. 可以看到所有电站的目前的统计信息；
11. 可以看到所有电站目前的连接状态以及告警信息；
12.可以添加信息，并与指定的电站进行关联。
f、光伏电站虚拟仿真实训系统
1) 基于VeryEngine引擎虚拟仿真软件平台开发，基于Unity3D引擎构建的，专门针对教学仿真软件进行优化的仿真软件快速开发平台；
2) 支持Windows7及以上操作系统；
3) 支持以“光伏电站运维职业技能等级标准”内容为指引，基于VR虚拟现实技术的系统，依托虚拟现实设备或电脑，实现光伏电站运维实训效果；
4) 支持以三维仿真演示，结合文字、语音，进行示范教学；
5) 支持人性化的操作方式，简便、快捷、明了。有充分的提示引导信息，如高亮物体结合说明文字提示下一步操作；
6) 支持智能考核，案例中包含选择题作答、物品选择等多种交互方式，并对学生的每一步操作的正确性、规范性、安全性进行自动记录、评估、计分，并显示考核结果；
7) 支持加密方式可选，提供注册文件、加密狗、网络三种可选解密方式，由用户任意选择其中一种；
8) 支持自主开发：所有能够由用户自定义的参数均应向用户开放，如说明文字等均应采用EXCEL表驱动；
9) 支持虚拟场景：以真实10MWp集中式地面光伏电站为蓝本，模拟真实电站的运行环境，包括天气、地形、道路、树木等环境背景，以及电站发电区、电站升压区、电站综合楼（监控室、工具室）等设备设施；
10) 模型要求精致，其中关键设备要求精度达到零件级，如光伏组件、直流汇流箱、逆变器、箱变等；
11) 支持软件实训，内容包括：光伏支架、光伏组件、逆变器、直流配电柜、箱式变电站巡检、检修等训练；
12) 支持通过放大、缩小、旋转等操作，多层面、多视角、观察设备结构，支持场景漫游模式，通过键盘鼠标以第一人称模式完成观察体验；
13) 支持模拟真实故障，通过使用相关运维工具进行故障检测并且修复相关故障；
14) 支持自由设置设备故障类型和数量，如光伏组件可设置正常、损坏、阴影遮挡等多种故障类型；
15.支持运维工器具的认知，设置光伏电站运维工具库，包括：仪器仪表（兆欧表、接地电阻测试仪、钳形电流表、红外测温仪、万用表、红外热成像仪、IV测试仪）和电力安全工器具（基本绝缘安全工器具（高压验电器、绝缘杆、手握平口弹簧压紧式接地线、双舌式弹簧紧式接地线），辅助绝缘安全工器具（绝缘靴、绝缘手套、绝缘胶垫），防护性安全工器具（安全帽、安全带、人字梯），警示标志（安全标识牌、设备标识牌、警戒围栏、警戒带）），工器具（手枪钻、电工工具套装、内六角扳手等）。使用者电机相应器具时，通过操作鼠标，利用软件对器具模型进行缩放、旋转，配合相关文字、语音对各个器具进行讲解，包括类别、特征、用途等。在进行巡检和故障排除实训时，使用者需进行工器具的选择，挑选合适的工器具，并对选择正确进行判定评分。
g、分布式光伏仿真规划
基于Unity3D平台，使用C#语言进行开发，采用My Sql作为后台数据库，通过FTP协议与数据库进行通信。软件使用者通过模拟的区域用能数据，进行分析并设计分布式光伏电站建设方案，完成区域供能优化。除此之外，软件可：
1.可选择全国任意地区（精确到城市））作为区域模拟的目标区域，并得出当地经纬度、光伏组件最高最低工作温度；
2.加载在区域模块之上的是包含真实的地形地貌，包含设计成虚拟的地形地貌、3D地图模型、山川、河流与树木；
3.设计区域内的各种用能建筑模型，通过设置单位面积用电指标，可以获得区域内建筑每小时、每天、每月的耗电情况；
4.根据模拟时段内的气温数据，判断当日是否存在制冷制热需求，并根据当日的冷热程度模拟制冷制热能耗情况；
5.在3d地图上，根据模拟的每小时用能数据，合理布局“光伏发电”，并对逆变器与光伏组件进行选型与串并联设计，以完成光伏电站建设方案的设计；
6.模拟白天时段，光伏发电设施每小时发电数据，体现出白天每小时光伏发电量随光照强度变化、夜晚光伏没有发电的量的特点；
7.使用实际工程中常见的逆变器与光伏组件数据，根据设施地区经纬度与气候参数，通过逆变器与光伏组件的配对、光伏组件串并联数量的设计，完成区域光伏电站规模、朝向、间距等参数的设置，从而完成每个光伏电站的设计；
8.根据每小时的家用电器用电情况，实现户式 / 小型分布式光伏电站的模拟设计，并根据所选光伏组件与逆变器估算该电站的建设成本以及模拟该分布式电站与负载的合并运行情况；
9.根据逆变器、光伏组件的价格对所设计方案建设总成本自动统计；
10.存有精确到每天的模拟地图气象数据与每月平均气候数据，气候数据库涵盖全国超过32个城市2013-2016年的气候数据；

11.可以自行比较同一模型不同规划方案的优劣并自动评分；