1. 背景概述
　　光伏發電產業比火電和水電起步晚很多，隨著信息化建設的深入開展，尤其是隨著投產電站的不斷增多，僅僅依靠人工上報、人工匯總統計的方式，勢必增加運行人員工作量，而且在人工匯總統計的過程中難免出現錯誤，造成數據不準確、不及時，勢必引起生產決策的失誤。如何實現科學化管理，提高發電量，延長發電壽命，是電站業主和電網公司所共同關心的問題。光伏電站監控系統能夠有效利用計算機、現代化通訊手段及智能移動手持終端等應用技術，準確收集各個光伏電站日常運行數據，并根據需要進行二次計算，再將數據上報到公司總部，用于后續統計分析，為生產決策提供依據，同時減輕運行人員工作量。
　　2. 系統描述
　　2.1系統架構
　　20MW光伏電站監控系統監控平臺，可對太陽能光伏電站里的電池陣列、匯流箱、逆變器、交直流配電柜、箱變等設備進行實時監測和控制，通過各種樣式的圖表及數據快速掌握電站的運行情況，其友好的用戶界面、全面的數據服務、完善的故障報警確保了太陽能光伏發電系統的完全可靠和穩定運行。
圖1為20MW光伏電站監控系統架構圖。

圖1 光伏電站監控系統架構圖

　　2.2 系統設計說明
　　本方案采用分層環網式結構，上層網絡采用光纖環網結構，下層光伏監控子系統采用了通信管理機與站內智能設備進行通信接口，通信管理機是一種通信協議轉換裝置，支持包括Modbus、DNP3.0，IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104 等在內的常用電力通信規約，通信管理機提供至少10個通信口，每個通信口都可以支持 RS232、RS485 和 RS422 通訊，因此對于同一類型的通訊裝置，可以采用RS485總線接入到通訊管理機其中的一個口，即通過通訊管理機的一個口可以接入多臺設備，因此系統具有很強的擴展功能。
　　本系統通過通信管理機接入所有的光伏電站在線監測設備，進行設備統一管理，設備運行數據統一采集、查看和分析，提供綜合全面的運行狀態監測、運行告警發現與通知、數據查詢分析、設備運行管理。
　　為實現設備的動態擴展接入，系統能實現在不進行二次開發的情況下即能完成新增監控設備的接入，設備數據接入后進行分級存儲，分類匯總統計，利用監測數據和事件信息，可以實現電站設備的集中遠程監控，為故障診斷提供技術手段和數據支持，也為電站管理提供全面的統計數據和各類報表。同時，各個通訊管理機具有邏輯控制功能，可以根據現場需要完成復雜的邏輯運算功能，如實現對負荷的最優分配，開關量邏輯的連鎖，閉鎖等邏輯，可以有效實現系統的最優運行，極大的減輕運行人員的工作強度，并能實現系統的安全穩定運行。
下圖2是光伏監控系統首頁界面。

 圖2 光伏監控系統首頁界面

　　2.3系統功能
　　實時監測太陽能電池板的電壓、電流及其運行狀況
　　斷路器狀態采集與顯示
　　實時監控匯流箱、逆變器和箱變工作狀態，監測其故障信息
　　系統詳細運行參數顯示
　　故障記錄及報警
　　具有電量累計、系統分析、歷史記錄功能
　　簡單易用的參數設置功能
　　系統輸出電流、電壓，瞬時發電功率、累計發電量，CO2減排量
　　廠區時間同步（從南瑞 GPS 同步）
　　3. LEC-3201產品介紹
　　LEC-3201是專為電力能源行業量身打造的無風扇、低功耗、嵌入式的通訊管理設備，產品通過了中國電科院電力四級認證，并符合IEC-61850-3和IEEE-1613標準。
　　LEC-3201采用Intel Atom N455 1.66GHz處理器，搭配ICH8M南橋芯片，支持2G DDR3內存。主板預留PCI-104接口和PCIe擴展總線，提供千兆網絡通訊模塊、百兆光纖通訊模塊、隔離串口模塊、隔離CAN總線模塊以及B碼對時模塊等擴展模塊，網絡通訊接口可以擴展到10個以上，串口可以擴展到18個。
　　下圖3為LEC-3201的前后面板設計圖

 圖3 立華LEC-3201產品前后面板圖

　　LEC-3201采用Intel 82583V高性能千兆網口芯片，支持IEEE1588網絡對時協議，串口采用2KV隔離設計，15KV防靜電設計和4KV浪涌保護設計，所有串口均支持RS-232/422/485獨立配置，并且支持軟件配置串口模式，完全符合變電站自動化系統的應用要求。同時，支持COM1口配置為Console接口，現場調試時通過COM1接口也可以配置串口模式，解決當變電站自動化現場沒有顯示器而無法配置串口模式的難題。LEC-3201提供8路可編程IO，供客戶自定義編程狀態使用，提供電源、HDD、網絡和串口等系統和通訊的指示燈，方便用戶編程調試和現場維護工作。
　LEC-3201支持交流85V~285V直流88V~400V電源供電，或者雙電源熱插拔冗余供電，雙電源支持在不斷電的情況下更換電源模塊，真正做到冗余供電模式。支持電源輸入和輸出超限報警和斷電報警，支持Windows XP Embedded以及Linux操作系統。
　　LEC-3201設備提供超寬的溫度工作范圍和濕度范圍，支持-40~70攝氏度溫度工作范圍和5~95%濕度工作范圍，適應不同嚴酷的工作環境要求。在零下40度的嚴酷溫度環境下，LEC-3201可以在冷凍16個小時以后開機啟動，并且工作通訊正常，真正做到零下冷啟動的寬溫工作模式。

　　4. 結論
　　LEC-3201已經成功應用于內蒙古太陽能光伏發電場，實現多種規約包括Modbus、DNP3.0、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104 等規約轉換，設備在現場運行穩定可靠，獲得現場最終用戶的一致好評。

　　更多產品信息，請登錄立華網站：http://www.ls-china.com.cn/或者聯系服務郵箱：service@ls-china.com.cn

　　關于立華
　　北京立華萊康平臺科技有限公司成立于2003年，是臺北立端科技在中國大陸地區的合資子公司，負責立端科技所有產品在大陸地區的組裝、生產、銷售和服務。立華科技在上海、深圳、廣州、南京、成都、沈陽設有分公司和辦事處，是行業領先的信息化服務平臺提供商，通過ISO9001:2008質量認證體系。公司組織架構包括網絡應用平臺事業部和工控事業部，北京工廠和東莞工廠，目前業務領域包括網絡安全、云計算、電力與能源、智能交通、視頻監控、工業通訊等領域。