計(jì)算機(jī)技術(shù)在電站信息采集處理通訊軟件方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

姜孿娟 南京大橋機(jī)器有限公司

計(jì)算機(jī)技術(shù)在電站信息采集處理通訊軟件方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

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本文對(duì)電站信息采集處理通訊軟件設(shè)計(jì)方案框架進(jìn)行了介紹，特別是對(duì)于軟件總體需求、運(yùn)行監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)報(bào)表統(tǒng)計(jì)模塊以及開(kāi)發(fā)環(huán)境等具體方案要求進(jìn)行了闡述，以期為相關(guān)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供參考。

信息采集 軟件方案 開(kāi)發(fā)環(huán)境 性能指標(biāo)

建設(shè)電站信息采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)量裝置對(duì)電站運(yùn)營(yíng)重要信息的實(shí)時(shí)采集，準(zhǔn)確、完整和安全地掌握整個(gè)供電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，這對(duì)于快速響應(yīng)市場(chǎng)用電需求，為科學(xué)合理匹配不同電力需求提供決策支持，特別是在大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息背景下加快提升電站信息化管理水平具有重要意義，也是轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式的必然要求。

1 軟件總體需求

1.1 技術(shù)與質(zhì)量要求

所研制的電站信息采集處理通訊軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目應(yīng)保證滿足如下技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求：軟件系統(tǒng)使用便捷，運(yùn)轉(zhuǎn)流暢，各項(xiàng)功能無(wú)障礙實(shí)現(xiàn)，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確全面，精度達(dá)到技術(shù)要求。對(duì)外接口要符合集成總線的接口規(guī)范，與其它系統(tǒng)的接口統(tǒng)一經(jīng)過(guò)集成總線進(jìn)行調(diào)用。符合組件化、服務(wù)化的思想，系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、充分考慮軟件復(fù)用。保證軟件功能正確、性能良好的同時(shí)，保證軟件具有較好的可維護(hù)性。

1.2 系統(tǒng)部署要求

在部署方式上支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)層、應(yīng)用邏輯層、WEB服務(wù)層的分離部署。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)必須能夠部署在64位的MySql 5．5環(huán)境下。支持Windows Server 2008操作系統(tǒng)平臺(tái)。應(yīng)用程序部署在 Apache Tomcat Server7．0 環(huán)境下，采用JDK 1．7。支持Windows Server 2008操作系統(tǒng)平臺(tái)。

系統(tǒng)采用全Web方式運(yùn)行，客戶端除了瀏覽器軟件外不需要安裝其它軟件即可運(yùn)行。系統(tǒng)支持Internet Explorer 8．0、Fire Fox等主流瀏覽器軟件。

其他要求包括系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、容錯(cuò)性、可移植性等功能；系統(tǒng)具有登陸安全性和數(shù)據(jù)訪問(wèn)安全性等功能。

2 軟件功能模塊

2.1 數(shù)據(jù)處理

系統(tǒng)對(duì)子站/采集器上傳的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，對(duì)光伏發(fā)電設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能解析，根據(jù)不同類別的設(shè)備進(jìn)行必要的過(guò)濾、換算、組合等數(shù)據(jù)加工和處理過(guò)程，使其成為反映設(shè)備健康狀態(tài)的狀態(tài)量數(shù)據(jù)，以供監(jiān)測(cè)報(bào)警、狀態(tài)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等使用。

2.2 采集管理

通過(guò)系統(tǒng)對(duì)子站數(shù)據(jù)采集器的規(guī)約適配，自動(dòng)識(shí)別和接入子站采集器。數(shù)據(jù)采集器/子站定期主動(dòng)上報(bào)采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心的采集服務(wù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可用的數(shù)據(jù)格式，存入數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.3 設(shè)備管理

設(shè)備管理適用于光伏電站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)備配置管理，從而形成光伏電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)備樹(shù)，并負(fù)責(zé)此設(shè)備樹(shù)的更新。

2.4 通訊結(jié)構(gòu)

根據(jù)電站信息采集處理軟件要求，其在通訊系統(tǒng)分為站控層、通訊層和間隔層三層，如下圖所示。

圖1 通訊結(jié)構(gòu)圖

2.5 運(yùn)行監(jiān)測(cè)

總體運(yùn)行監(jiān)視主要監(jiān)測(cè)電站的總體運(yùn)行情況，包括：

（1）總體的設(shè)備運(yùn)行情況。處于各種狀態(tài)（運(yùn)行、關(guān)機(jī)、故障等）中的設(shè)備數(shù)；

（2）逆變器關(guān)注度高的數(shù)據(jù)。逆變器的部分運(yùn)行狀態(tài)（如當(dāng)前實(shí)時(shí)發(fā)電功率、直流電壓、直流電流、直流功率、交流電壓、交流電流、逆變器內(nèi)溫度、時(shí)鐘、頻率、功率因數(shù)、當(dāng)前發(fā)電功率、日發(fā)電量、總累計(jì)發(fā)電量、累計(jì)CO2減排量）；

（3）氣象站數(shù)據(jù)。氣象數(shù)據(jù)包括直接輻照度、散射輻照度、溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等；

（4）智能匯流箱數(shù)據(jù)。智能匯流箱數(shù)據(jù)包括分路電流、電壓、功率、柜內(nèi)溫度、防雷狀態(tài)等；

（5）各類傳感器數(shù)據(jù)。各類傳感器數(shù)據(jù)可能包括溫度傳感器等模擬信號(hào)和開(kāi)關(guān)量傳感器等；

（6）直流、交流側(cè)電表及其他智能設(shè)備數(shù)據(jù)

（7）整體告警信息。相關(guān)人員可以對(duì)電站中某一設(shè)備的某一參數(shù)做告警設(shè)置，當(dāng)采集數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定閥值時(shí)給出告警。告警列表中展示告警的內(nèi)容、告警的來(lái)源（設(shè)備原生、系統(tǒng)判斷）以及告警的產(chǎn)生時(shí)間等信息；設(shè)備群（或單一設(shè)備）的運(yùn)行總體狀況。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了運(yùn)用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和通訊技術(shù)等，根據(jù)電站特點(diǎn)和需求，提出了電站信息采集系統(tǒng)軟件主要框架內(nèi)容，如設(shè)備管理、運(yùn)行監(jiān)測(cè)以及數(shù)據(jù)報(bào)表統(tǒng)計(jì)等，為加快電站信息采集處理軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考。

[1]曹文彬,梁嵐珍,楊子龍. 可調(diào)度光伏電站信息采集系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J]. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2012,25(02):25-26+28.

[2]章謙之,王娜,章堅(jiān)民,趙波. 光伏電站電能信息采集系統(tǒng)中發(fā)電模型的參數(shù)方案設(shè)計(jì)與分析[J]. 電網(wǎng)與清潔能源,2011,27(10):76-81.