解決方案


TARCO光伏電站火災監測解決方案

Photovoltaic power plant fire Monitoring Solution


OVERVIEW

行業(yè)背景

太陽(yáng)能發(fā)電的應用日趨廣泛,發(fā)展迅速,而越來(lái)越多的問(wèn)題也開(kāi)始暴露在人們面前,其中光伏發(fā)電系統的火災問(wèn)題,特別是與建筑結合的分布式發(fā)電系統的火災,可能造成人身、財產(chǎn)的巨大損失,尤其應引起業(yè)內重視。

有國外的保險公司數據統計發(fā)現,光伏電站中火災事故以32%的賠償金額占比排名第一。

行業(yè)痛點(diǎn)

光伏火災源頭:

光伏區的電氣火災:在電氣設備發(fā)生故障時(shí),產(chǎn)生火花,容易引燃地面的雜草,進(jìn)而發(fā)生火災。

節日及祭祀的日期引起的火災:節日放煙花,祭祀燒紙的習俗。容易引起火災。這種火災的特點(diǎn)是季節特性很強。

農民燒荒引起的火災:農民在耕種前,一般都會(huì )將田地里的雜草燒掉,已確保正常耕種。也存在在春季一些放牧人員為確?;纳皆缛臻L(cháng)出綠草,放火燒山的情況。這種火災隨機性很強,時(shí)間上很難控制,為防火工作帶來(lái)很大的壓力。

面臨的問(wèn)題:

部分光伏區地勢復雜,道路未延伸至全部光伏區域,為防火工作增加難度。道路崎嶇,不利于快速應急;

光伏區圍欄與組件之間距離過(guò)小。光伏區在建設是,遵循土地最大化利用的原則,造成個(gè)別電站組件與圍欄之間的距離過(guò)??;

光伏區亂石、棗樹(shù)、灌木較多很難清理;

受人為火源威脅嚴重,管理困難。


術(shù)方案

TECHNICAL PROPOSAL

系統組成

主機 tDTS

采用編碼的光時(shí)域反射儀技術(shù),允許采用低功率激光,消除與激光退化相關(guān)的問(wèn)題,保障長(cháng)傳感距離下長(cháng)期穩定測量。連續探測光纖沿線(xiàn)溫度信息,感知監控無(wú)盲點(diǎn);最遠探測距離可達 70 km;最高定位精度可達 0.2m。

傳感光纜

內芯采用125μm多模光纖,內心外包有Kevlar套管,套管外采用鎧裝保護(不銹鋼軟管和不銹鋼編制絲),外套采用阻燃的低鹵PVC材料,如圖4所示。整個(gè)感溫光纜結構保證了感溫光纜具有較快的溫度響應速度、較強的抗拉、抗壓能力和耐高溫、阻燃能力。

光伏電站應用場(chǎng)景

地面火災監控預警

儲能電池

光伏匯流箱、直流柜

輸電線(xiàn)纜

系統優(yōu)勢

整根光纖既是信號傳輸的載體,又是溫度探測器,連續分布式的實(shí)時(shí)測量沿光纜的所有溫度信息,無(wú)測量盲區,誤報和漏報率大大降低。

可以實(shí)現多通道的定溫、差溫和差定溫報警,并可配置圖形化監控軟件,實(shí)時(shí)顯示各分區的定溫,差溫等檢測數據,并可設定各種探測數據的報警閾值、溫升速率,保證實(shí)現早期可靠的報警。

提供精確的火災報警位置,可顯示全部監測范圍或局部的溫度,并可顯示全部的溫度分布曲線(xiàn),靈敏度高,動(dòng)態(tài)測量范圍寬。

系統安裝非常簡(jiǎn)便,信號傳輸和探測用一根光纜,安裝至現場(chǎng)僅需將探測光纜固定即可完成安裝工作。在光纜損傷的地方可以熔接修復。光纜可有余長(cháng)保留,也可不受限制的切割成工程所需長(cháng)度。

光纜具有較高的耐用性,壽命可達30年,適合在惡劣環(huán)境中工作,光纖采用無(wú)點(diǎn)傳輸信號,光信號工作,本質(zhì)防燃防爆,不受雷擊和電磁干擾影響。

系統集成方便,可通過(guò)標準接口與外部其他設備進(jìn)行通訊,可以方便得與第三方系統聯(lián)網(wǎng)。

設備具有自檢測功能,可以實(shí)時(shí)監測自身運行狀況,當光纜發(fā)生故障時(shí),可以在系統中清晰指示出斷電的具體位置,有利于系統的故障監測與迅速維修。

能夠進(jìn)行歷史溫度數據對比,可以顯示任意區間段內歷史溫度數據變化趨勢,并且能夠將測量數據實(shí)時(shí)上傳到云端服務(wù)器,用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )可查看光纜溫度的實(shí)時(shí)數據和歷史數據,實(shí)現遠程管理。


產(chǎn)品選型

PRODUCT AND SELECTION

監測主機

tDTS 分布式光纖溫度監測分析儀是光伏電站火災監測系統的核心硬件模塊,是基于光纖拉曼散射原理的分布式光纖溫度傳感系統,利用拉曼散射只對溫度敏感的特性,將光纖作為線(xiàn)型溫感傳感器,沿著(zhù)光纖對周邊溫度狀況進(jìn)行分布式連續監控。tDTS將激光脈沖注入光纖中,光纖中每個(gè)位置產(chǎn)生的拉曼散射光沿光纖原路返回至監測主機,分析拉曼反斯托克斯和斯托克斯光的強度,實(shí)現沿光纖的分布式溫度測量。溫度測量位置根據注入脈沖與返回散射脈沖之間的時(shí)間來(lái)確定。

公司已獲得該系統相關(guān)的主要授權發(fā)明專(zhuān)利:

基于反卷積算法的高空間分辨率分布式溫度傳感方法和裝置  CN202210479676.8

技術(shù)參數

技術(shù)優(yōu)勢

利用現有復合線(xiàn)纜,施工容易:利用現有的光纖復合電纜,只需將線(xiàn)纜中的一路光纖接入監測主機,即可實(shí)現溫度傳感監測;

采用全嵌入式板卡設計,獨有的光集成光電探測技術(shù),提高可靠性;

測量范圍廣:每個(gè)通道配接單模光纖可達25km,多模光纖可達10km;

分布式測量,精準感知感溫光纜沿線(xiàn)溫度分布;溫度精度±1℃,空間分辨率0.2-1m;

響應速度快:可實(shí)時(shí)監測溫度變化,有效避免生產(chǎn)事故的發(fā)生;

預警準確率高,報警準確率≥ 99%;

抗電磁干擾強:光纖作為傳感器,主要材料是石英,絕緣且本質(zhì)安全,特別適用于光伏電站的特殊環(huán)境。

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