太陽(yáng)能發(fā)電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制
前言
隨著地球資源的日益貧乏，基礎(chǔ)能源的投資成本日益攀高，各種安全和污染隱患可謂是無(wú)處不在。太陽(yáng)能作為一種“取之不盡，用之不竭”的安全、環(huán)保新能源越來越受到重視。
熱帶，亞熱帶地區(qū)和國(guó)家均有豐富的太陽(yáng)熱量資源，太陽(yáng)能發(fā)電蓬勃發(fā)展。在內(nèi)蒙古，甘肅等地區(qū)有各種大型的的太陽(yáng)能發(fā)電站。對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電站的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)配套設(shè)施就受到重視迅速發(fā)展起來。光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量輸出因周圍環(huán)境的變化而表現(xiàn)出較大的差異，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以獲得原始測(cè)量數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)的改進(jìn)與優(yōu)化以及以后的研究提供有用數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)及其系統(tǒng)本身的電氣性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析是保證系統(tǒng)正常高效運(yùn)行的前提。光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行一般是在無(wú)人職守的情況下進(jìn)行，對(duì)地面上很分散的光伏系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)維護(hù)是十分困難繁瑣的，需要大量的時(shí)間和人力物力，因此在光伏發(fā)電系統(tǒng)中采用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有重要意義。
功能以及特點(diǎn)
用電流、電壓、溫度、風(fēng)速傳感器感應(yīng)光伏發(fā)電系統(tǒng)及周圍環(huán)境的信息，生成可測(cè)量的電信號(hào)。由于傳感器得到的信號(hào)可能會(huì)很微弱或者含有大量噪聲，需通過信號(hào)調(diào)理裝置進(jìn)行放大、衰減、隔離、多路復(fù)用、濾波等操作。通過調(diào)理后的信號(hào)就可以與數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接了。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用工業(yè)RS485總線實(shí)現(xiàn)下位機(jī)與監(jiān)控主PC之間的通訊。RS485總線最大的通信距離約為1219m,最大傳輸速率為10Mb/S,傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/S的傳輸速率下可達(dá)到最大的通信距離，加中繼器以后可以達(dá)到更大的傳輸距離。
采用了DAM-3054模塊，4路高速模擬量輸入模塊，分別采集電流、電壓、溫度、風(fēng)速。
※ 輸入量程：±10V,±5V,0～10V,0～5V,0～20mA,4～20mA
※ 通道數(shù)：4路差分
※ 采樣頻率：100Hz
※ 分辨率：16位
※ 精度：±1‰
※ 內(nèi)置看門狗
中間的PC通過DAM-3210，隔離RS-232轉(zhuǎn)RS-485模塊輸入連接到MODBUS上。
以下是總體系統(tǒng)圖：
光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要從現(xiàn)場(chǎng)獲取的信息主要包括：①光伏方陣運(yùn)行時(shí)的直流電流值、電壓值、功率值，以及經(jīng)過功率調(diào)節(jié)器以后的蓄電池充電參數(shù)。②采集風(fēng)速值、光伏組件表面和周圍環(huán)境的溫度以及太陽(yáng)的輻照度。③通過一定時(shí)期內(nèi)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)發(fā)電量、平均溫度、平均輻照度等數(shù)值的計(jì)算。
由Labview使用G語(yǔ)言(圖形化語(yǔ)言)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，因此該系統(tǒng)界面包含了光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所要進(jìn)行監(jiān)測(cè)的溫度、電流、電壓以及輻照度等的全部信息。各獨(dú)立參數(shù)模塊可以進(jìn)行有關(guān)的參數(shù)設(shè)置，實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊可以存儲(chǔ)相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)回放，以便對(duì)特定模塊單獨(dú)進(jìn)行分析處理。
結(jié)論
采用了數(shù)字監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的太陽(yáng)能發(fā)電站也就可以進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人看管，遠(yuǎn)程控制的效果。
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