光伏电站电力监控装置及系统

1　概述
　　太阳能光伏电站主要由光伏电池阵列、汇流箱、低压直流柜、逆变柜、交流低压柜、升压变压器等组成，最后产生的交流直接并入电网。针对每个环节电力参数检测的需要，安科瑞推出了AGF系列光伏汇流采集装置、AGF-D直流柜采集装置、PZ系列直流检测仪表、AMI微型逆变器及ACR系列电力质量分析仪，分别应用于汇流箱、直流防雷柜及交流柜中，并通过Acrel-2000 V8.0光伏发电监测系统实现后台集中监控。

3　APV-M系列光伏汇流箱
3.1概述
在光伏发电系统中，数量庞大的光伏电池组件进行串并组合达到需要的电压电流值，以使发电效率达到最佳。APV-M系列智能光伏汇流箱主要作用就是对光伏电池阵列的输入进行一级汇流，用于减少光电池阵列接入到逆变器的连线，优化系统结构，提高可靠性和可维护性。在提供汇流防雷功能的同时，还监测了光电池板运行状态，汇流后电流、电压、功率，防雷器状态、直流断路器状态采集，继电器接点输出等功能，并带有风速、温度、辐照仪等传感器接口功能供客户选择，装置标配有RS485接口，可以把测量和采集到的数据上传到监控系统。

3.2技术参数 

3.4  AGF系列导轨式智能光伏汇流采集装置                                 

3.4.1概述
AGF光伏汇流采集装置是专门应用于智能光伏汇流箱，用于监测光伏电池阵列中电池板运行状态，光伏电池电流测量，防雷器、直流断路器状态采集，继电器接点输出，带有风速、温度、辐照仪等传感器接口，装置带有RS485接口可以把测量和采集到的数据和设备状态上传。

3.4.2产品功能

3.4.4 接线方式
AGF-MR接线方式

　　注：开关量输入路数，请参考实际产品

3.4.5外形及安装尺寸（单位：mm）

     AGF-MR外形及安装尺寸

    AGF-MTR外形及安装尺寸
    ♦主体模块或扩展模块尺寸

　　注：虚线处为底板固定尺寸 

　　♦汇流采集模块安装尺寸

　　注：虚线处为底板固定尺寸

　　♦显示模块安装尺寸

4　APG系列光伏直流防雷柜
4.1概述
光伏直流防雷柜是对直流电能进行汇总、监控、保护的功能柜（一般指汇总直流负荷的柜），直流防雷柜可以将多路直流输入汇总成一路直流电流输出，每路均带保护装置（断路器、熔断器等）、防反二极管、防雷器等，可以对每路电压、电流、防雷状态进行监控，通过RS485接口远程通讯把测量和采集到的数据和设备状态上传。
光伏直流防雷柜主要由柜体、柜门、开关、电表、断路器、铜排、防反二极管等组成，防雷柜采用金属外壳，柜内设接地排，柜体进行防锈处理，环氧粉末喷涂，柜体颜色为RAL7035桔纹。可根据客户要求定制。

4.2 参照标准
GB50254《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》
GB2682《电工成套装置中指示灯和按钮颜色》
GB2681《电工成套装置中导线颜色》
GB4208《外壳防护等级（IP代码）》
GB7251 《低压成套开关设备》
JB2436《电力传输控制装置用铜制裸压接端头》
符合国家、地方质量验收规范及供电局的要求。

4.3 型号说明

4.4产品功能
PV电池板三级汇流；
维护时的断电操作功能；
逆变器防雷保护功能；
短路、接地和过流保护功能；
提供300-1500kW不同等级逆变配电；
具有电压指示，防逆流控制切换，防雷器失效报警等功能。

4.5技术参数

4.7 AGF-D系列光伏直流柜采集装置
4.7.1概述
AGF-D光伏直流柜采集装置，主要用于光伏直流柜内，配合外部霍尔传感器对汇流箱输出电流电压等进行测量，同时可以监控直流柜内断路器、防雷器状态。表内自带温度传感器可以辅助测量柜内温度，配合继电器输出可以实现自动温控的柜内强制鼓风冷却功能。装置带有RS485接口可以把测量和采集到的数据和设备状态上传。

4.7.2产品命名

注：■为标配功能；□为选配功能。

4.7.4 技术参数

4.7.5 接线方式
96外形接线图

　　注：96外形接线M1至M9的公共端只能在COMa, M10至M16的公共端只能在COMb。
公共端的连线需要在靠近仪表侧并接并尽可能短的接在仪表COM口上。

　　16外形接线图

　　注：公共端的连线需要在靠近仪表侧并接并尽可能短的接在仪表端子27、28上

4.7.6外形及安装尺寸(单位：mm)

5　PZ系列直流检测仪表
5.1 概述
PZ系列直流检测仪表是针对直流屏、太阳能供电系统、电信基站直流系统等应用场合而设计的，该系列仪表可测量直流系统中的电压、电流、功率、正向与反向电能。既可用于本地显示，又能与工控设备、计算机连接，组成测控系统。
仪表可具有RS-485 通讯接口，采用Modbus-RTU 协议；可带模拟量输出、继电器报警输出、开关量输入/输出。根据不同要求，通过仪表面板按键，对变比、报警、通讯、开关量输出进行设置与控制。

5.2产品功能

5.5 外形及安装尺寸（单位：mm）
72型产品

6　微型逆变器
6.1概述
微型逆变器是一种从单一太阳能电池组件将直流转换至交流电的装置。传统上由若干组件组成的系统需整体配置一台大型集中式逆变器。微逆变器直接安装在每个组件上，将各组件生产的直流电转化为交流电，若干组件并联形成系统，接入电网发电。

6.2执行标准
CGC004-2011                        《并网光伏发电专用逆变器技术条件》
IEC62109.1           　              《光伏电源系统用逆变器的安全 第一部分：通用要求》
IEC62116            　                 《孤岛效应防护要求》
GB/T_19939-2005                  《光伏系统并网技术要求》
CNCACTS 0004-2009 400V 《以下低压并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法》
        GB/T 20046-2006                   《光伏(PV)系统电网接口特性》

6.3 型号说明

6.4 微型逆变器应用优势
♦能够在面板级实现最大功率点跟踪（MPPT）；
♦最大输入功率230W, 短时间250W；
♦逆变效率94% ；
♦安全及安装 
无高压电，无人身及火灾隐患，安装简单，更快捷，降低系统造价。
♦灵活 
微逆变器体积小，容易与光伏组件集成在一起，并网逆变器基本不独立占用安装空间，分布式安装便于配置，可以实现模块化设计、实现即插即用和热插拔，系统扩展简单方便。
♦高发电量
  低电压可启动，无短板效应，保证了系统效率和有效发电时间；单块组件的最大功率点跟踪，具有很强的抗局部阴影能力，微逆变器与微逆变器之间是并联连接方式，其中一台不工作，其他的不会受影响，发电总量可提高25%。
♦高可靠性  
无单点故障，对器件的低压力，快速诊断及改进；通过优化散热去除风扇将可靠性从五年提高到20年。
♦精细智能化
跟踪至单块组件，智能化通讯。 

6.5 技术参数

7　ACR系列电力质量分析仪
7.1概述
ACR系列电力质量分析仪包括ACR220ELH、ACR230ELH、ACR320ELH、ACR330ELH等多款仪表，该系列产品具有全面的三相交流电量测量、复费率电能计量、四象限电能计量、谐波分析、电网质量分析、电网波形实时跟踪显示、SOE事件记录、遥信输入、遥控输出以及网络通讯等功能，主要用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理。

7.2 产品功能

　　注1：适用于ACR320ELH/ACR330ELH选配开关量场合；
  　　 2：适用于ACR220ELH/ACR230ELH选配开关量场合。

7.5 安装尺寸（单位：mm）
ACR220ELH/ACR230ELH

8　Acrel-2000 V8.0光伏发电监测系统
8.1 概述
Acrel-2000 V8.0光伏发电监测系统是安科瑞电气股份有限公司针对太阳能发电系统开发的软件平台，可对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流箱、逆变器、交直流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备进行实时监测和控制，通过各种样式的图表及数据快速掌握电站的运行情况，其友好的用户界面、强大的分析功能、完善的故障报警确保了太阳能光伏发电系统的完全可靠和稳定运行。

8.2 参照标准
CGC/GF002-2010           《光伏汇流箱技术规范》
GB/T 2887-2011             《计算机场地通用规范》
GB 50797-2012              《光伏发电站设计规范》
GB/T XXXX-201X             《光伏发电站监控系统技术要求》（已审核待发布）

8.3组网示意图

8.4 系统设计参数
♦模拟量测量综合误差                                                            ≤0.2%
♦电网频率测量误差                                                                ≤0.01Hz
♦遥测信息响应时间（从I/O输入端至远动工作站出口）   ≤3s
♦遥信变化响应时间（从I/O输入端至远动工作站出口）   ≤2s
♦画面实时数据更新周期（模拟量）                                    ≤3s
♦画面实时数据更新周期（开关量）                                    ≤2s
♦控制操作正确率                                                                   100%
♦遥测合格率                                                                            ≥98%
♦事故时遥信年正确动作率                                                    ≥99%
♦系统可用率                                                                            ≥99.8%
♦系统平均故障间隔时间（MTBF）                                     ≥20000h
（其中I/O单元模件MTBF≥50000h
♦各工作站CPU平均负荷率：
正常时（任意30min内）                                                     ≤30%  
电力系统故障时（10s内）                                                  ≤40% 
♦自动化系统网络平均负荷率：    
正常时（任意30min内）                                                      ≤20%
电力系统故障时（10s内）                                                  ≤40%
♦GPS对时精度                                                                       ≤1ms
♦历史曲线采样间隔                                                              1~30min，可调
♦历史曲线日报，月报储存时间                                           ≥1年

8.5 系统功能