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摘要：在国家的大力倡导下，分布式光伏电站如今开始兴起，它充分利用了闲置的屋顶、楼顶、厂房顶、农业大棚等，而且低压并网安全又可靠，由此看来，分布式光伏发电的发展是大势所趋。正是在这种趋势的引导下，很多从事电气行业的电气公司开始纷纷将重心转移到分布式能源上来，大量的分布式能源建成投产。为实现对分布式能源的高效监控，满足电力接入电网的要求，需对分布式能源的合理调配、集中监控、电网分析、配网自动化及日常维护等进行统一管理。本文就对分布式扶贫光伏电站电力监控系统安防相关方面进行分析和探讨。
关键词：分布式扶贫光伏电站；电力监控系统；安防
1分布式光伏监控系统技术要求
1.1系统简述
分布式光伏指的是将大量的光伏直接向配电网中接入，并且广泛分布在各个用电负荷周围，是一种有效的发电能源。有效利用分布式光伏，可以有效地节约成本，并且能够灵活地发电，且具有环保的优点。将分布式光伏接入配网中之后，可以有效提高整个电网系统的运行效率，安全可靠、灵活经济地满足环保与节能需求。但是跟常规的电源相比，分布式光伏电源由于其波动性与间隙性特性，相对的可控制性与可预测性就比较低。
1.2系统功能
分布式光伏具有强大的功能，包括对数据与环境的监测，监控与防窃电管理，数据库与数据的管理，还有统计、报表以及打印功能，同时还能对故障进行有效分析，并具备必要的通信管理等功能。要实现上述系统功能，相应地必须满足系统当中各模块的技术要求，技术方面要确保信息检测、发电量监测、电能质量监控、防窃电监测、异常信息报警、数据传输以及信息互动各个模块的技术要求。同时还要满足分布式光伏监控装置的技术要求，确保各项指标正常，按照相应功能与执行标准进行具体的设计与操作。
2分布式光伏监控系统架构设计
随着国家对光伏技术重视程度越来越高，光伏技术发展迅速，并越来越被广泛地利用。但是随着分布式光伏接入电网，对其实现有效调控成为一个重要问题，各界学者也都广泛关注以何种方法实现分布式光伏信息有效接入主站系统。为此，相关学者与专家提出两种方式供参考：第一种是将分布式光伏信息直接接入到现有的调度自动化系统或者配网自动化系统当中；第二种是建立独立的分布式光伏监控系统。通过对当前我国分布式光伏实际发展规模、技术水平、信息安全程度以及系统资源方面综合考虑，为了提升接入可行性，发挥最佳性能，如果需要接入的分布式光伏数量相对较少，就可以采用第一种方式来进行接入，如果需要大量接入分布式光伏的话，则可以采用第二种方式实现接入。
2.1系统拓扑设计
通过相关研究，将分布式光伏监控系统网络拓扑结构分为四部分：（1）信息采集。对此部分的设计主要依据无线与有线等各种各样的通信方式。通信方式当中，无线通信可以对各个运营商提供的相关公网业务进行全面支持；利用有线方式可以在监控系统与现场采集装置当中实现加密装置模块的布控，并利用相关技术实现各个站点之间信息通道的独立。无线方式当中利用防火墙、纵向加密认证装置模块、正反隔离装置以及安全接入区来实现对分布式光伏监控系统各种身份进行鉴别，保护信息的完整性，有效消除无线通信的利用所产生的各种信息安全风险。（2）信息交互。要实现分布式光伏监控系统与气象系统之间信息的安全交互。设定严格的交互规则，并用电力专用的防火墙来实现分布式光伏监控系统和政府气象系统之间的有效隔离。利用相关服务器从气象系统获取相关气象信息的时候，要确保安全之后再进行获取，并利用反向隔离装置实现气象数据向监控系统的单向传输。（3）信息发布。在信息发布相关区域，主要利用各种服务器、防火墙与隔离装置的有效组合实现信息数据安全有效地从高安全区传输到较低安全区内。（4）主体框架。通过将各类服务器与监控工作站有效地向局域网主交换机当中接入，可以有效实现数据处理以及存储、显示等功能。
对信息的采集与预处理可以通过前置交换机接入相关设备来实现。
2.2主站平台架构
分布式光伏监控系统的主站平台架构设计，可以有效实现对分布式光伏电站进行实时的监控，随时关注其运行情况，并通过对运行情况的科学分析，实现其安全稳定的运行效果，进一步减少其接入配网后对配网产生的影响，维护配网安全稳定的运行，进而实现分布式光伏电站接入之后两者都能发挥其最大功效。分布式光伏监控系统主站平台主要包含硬件、操作系统、支撑平台以及应用这四个层面。其中，支撑平台和应用对操作使用者来说是最重要的。
3常规的涉网安防措施
基本的电力监控系统的安全防护要求必须满足“横向隔离、纵向认证”的规定。本文的涉及到的两类光伏电站按照相关文件规定必须通过电力调度数据网上传电力生产数据，主要包括光伏电站运行监控系统采集的实时数据，和电能量采集装置采集的电量数据。电力调度数据网一般分为地调数据网和省调数据网2套，每套数据网包含1台路由器、2台交换机和两台纵向加密认证装置。2套数据网共用1套光传输设备。根据不同的配置，调度数据网建设少则50万元，多则100多万元，建设成本昂贵。对于第1类光伏电站，由于其装机容量小，电量收益少，电力调度数据网建设的高费用成为其严重的财务负担，特别是对于扶贫项目更是如此。
4针对扶贫光伏电站的新措施
扶贫光伏电站绝大多数都是属于第1类光伏电站，即总装机容量不超过6MW。按照相关文件要求，分布式光伏电站上传调度信息包括并网点的3相电流、电压、有功、无功，电表的发电量信息，并网点开关状态等，其中自发自用的电站还需要上传双向电表的自用电量信息。信息传输方式：10kV接入或者通过10kV汇聚上网的分布式光伏电站，容量大于6MW的，应通过调度数据网上传调度所需信息，并配置安全防护设备；容量小于6MW的，可采用无线通信方式，接入各地调安全接入区，运行信息经反向隔离装置，进入地县一体化调度自动化系统，信息上传采用硬加密措施。根据以上文件要求和规定，本文针对第一类光伏电站提出分布式光伏电站上传调度信息新的网络和安防方案，由于采用无线通信方式，必须建立“安全接入区”，为了减少分布式光伏电站的二次安防的投入成本和后期运维成本，反向安全隔离装置部署在调度侧，电源侧只需部署1台数据采集装置、1台电力专用纵向加密认证装置（带APN无线专网路由功能），此方案在保证安全防护满足相关要求的基础上，电源侧建设成本不超过10万元人民币，与传统的调度数据网方案相比大大降低了成本。由于设备数量上也大大减少，同时降低了分布式光伏电站运维人员的运维难度和复杂度。
结语
光伏发电技术可以将光能有效地转化为电能，该项技术对开发与利用巨量的光能具有重要的实践意义，可以有效节约其他发电能源，为人们生活与工作提供更多可持续利用的电能资源。目前我国对光伏发电技术的利用范围越来越广，并且在国家的相关支持之下，越来越多的分布式广电站实现了向电网的接入。因此，要积极利用分布式光伏监控系统并实现其有效应用，有效实现对分布式光伏电站的控制，才能确保其功效的有效发挥。
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