一、項目背景
隨著全球能源轉型的加速,分布式光伏發電作為一種清潔、可再生的能源利用方式,得到了廣泛應用。然而,分布式光伏發電系統通常具有分布廣、站點多、設備種類多、管理難度大等特點,傳統的人工巡檢和監控方式難以滿足其高效運維的需求。同時,光伏發電功率易受氣象、環境條件影響,具有較大的波動性和隨機性,影響供電系統穩定運行和光伏系統優化調度。在這樣的背景下,構建一套高效、智能的分布式光伏發電遠程監控系統顯得尤為重要。
二、設備選型
在眾多的工業智能網關產品中,捷米特工業智能網關憑借其強大的功能和卓越的性能脫穎而出,被選用于該分布式光伏發電遠程監控系統。
·基本信息:JM-WG310-4G是一款工業級4G物聯網模塊,支持4G網絡,能確保數據在不同區域穩定、高速傳輸。外觀小巧精致,專為滿足復雜工業環境下的無線通信需求而生。
·功能特性:具備強大的邊緣計算能力,可實現數據的本地處理與分析,減輕云端服務器負擔。支持多種工業協議,如ModbusTCP/IP、MQTT等,能夠與光伏系統中的各種設備進行無縫對接和數據交互。采用VPN加密技術,確保數據傳輸的安全性。
三、系統架構與工作原理
·系統架構:該遠程監控系統主要由分布式光伏電站的現場設備層、捷米特無線數傳模塊、MQTT物聯網平臺以及監控中心組成?,F場設備層包括光伏板、逆變器、匯流箱、傳感器等設備,用于采集光伏發電過程中的各種數據,如電壓、電流、功率、溫度、光照強度等。
·工作原理:捷米特邊緣計算網關通過4G網絡與現場設備層的各個設備相連,實時采集設備的數據,并按照設定的規則進行數據處理和轉換。然后,將處理后的數據通過MQTT協議上傳至MQTT物聯網平臺。云平臺對收到的數據進行進一步的存儲、分析和處理,并以直觀的圖表、曲線等形式展示在監控中心的界面上,供運維人員實時查看和監控。同時,運維人員也可以通過MQTT物聯網平臺向網關發送指令,實現對現場設備的遠程控制和參數配置。
四、實施過程
1.需求分析與方案設計:在項目實施前,對分布式光伏發電系統的規模、設備分布、數據采集需求等進行了詳細的調研和分析。根據調研結果,制定了基于捷米特工業智能網關的遠程監控系統方案,包括系統架構設計、網絡拓撲規劃、數據采集點設置等。
2.設備安裝與調試:按照方案要求,在各個分布式光伏電站的現場安裝了捷米特4G物聯網模塊,并將其與光伏板、逆變器、匯流箱等設備進行連接。在安裝過程中,確保網關的安裝位置符合電磁兼容性要求,避免信號干擾。完成硬件安裝后,對網關進行上電調試,配置網絡參數、設備連接參數等,確保網關能夠正常工作并與MQTT物聯網平臺建立穩定連接。
3.數據采集與配置:通過網關的配置界面,添加和配置了與各個設備通訊的參數,如設備的IP地址、端口號、協議類型、寄存器地址等,實現了網關對現場設備數據的采集。同時,根據實際需求,對采集到的數據進行篩選、轉換和計算,以便更好地滿足監控和分析的要求。
4.MQTT物聯網平臺對接與功能開發:將捷米特智能網關采集到的數據通過MQTT協議上傳至MQTT物聯網平臺,并在云平臺上進行數據的存儲、管理和展示。開發了相應的監控界面和功能模塊,如實時數據監測、歷史數據查詢、數據分析與報表生成、設備遠程控制等,實現了對分布式光伏發電系統的全面遠程監控和管理。
五、應用效果與價值
·提高運維效率:實現了對分布式光伏發電系統各設備的實時遠程監控,運維人員無需再頻繁前往現場進行巡檢和數據采集,大大節省了時間和人力成本。通過MQTT物聯網平臺,運維人員可以隨時隨地查看設備的運行狀態和數據,及時發現并處理設備故障,提高了系統的可用性和可靠性。
·優化發電性能:通過對采集到的大量數據進行分析和挖掘,可以深入了解光伏發電系統的運行規律和性能特點,為優化發電效率、提高電能質量提供了有力支持。例如,根據光照強度、溫度等環境因素對發電功率的影響規律,合理調整光伏板的角度和逆變器的運行參數,實現發電量的最大化。
·保障系統安全:捷米特邊緣計算網關具備數據加密傳輸功能,確保了數據在傳輸過程中的安全性,防止數據泄露和篡改。同時,網關還具備設備接入認證和訪問控制功能,有效防止未經授權的設備接入系統,保障了整個光伏發電系統的網絡安全。
六、總結與展望
捷米特JM-WG310-4G工業智能網關在分布式光伏發電遠程監控系統中的成功應用,為光伏發電行業的智能化升級提供了有力支持。
(具體內容配置過程及其他相關咨詢可聯系楊工。)
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"互聯網+在分布式光伏發電監控系統設計起到什么作用

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