太阳能光伏发电站数据无线采集方案

太阳能光伏发电站数据采集方案一、前言太阳能作为一种可永续利用的清洁能源，有着巨大的开发应用潜力。从现代科技的发展来看， 太阳能开发 利用技术的进步有可能决定着人类未来的生活方式。太阳能光伏发电技术的开发始于 20 世纪 50 年代。随着全球能源形势趋紧，太阳能光 伏发电作为一种可持续的能源替代方式，于近年得到迅速发展。光伏发电系统由太阳电池组件（ PV）方阵、逆变器、计量电器、汇流箱等 部分组成。太阳电池组件利用‘光伏效应’原理，将太阳的光能转变为直流电能，经光伏逆变器将直流转换为交流后，便可并网或供交 流负载使用。 光伏发电系统按照应用场合的不同可分为户用屋顶系统、商用屋顶系统、地面电站系统；按照 是否并网可分为并网系统、离网系统和混合系统。逆变器是太阳能光伏发电系统中一个必不可少的重要部件，其功能是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源，而负载是交流负载时，逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统，为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简单，造价低，但谐波分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高，但可以适用于各种负载。逆变器保护功能： a、 过载保护； b、短路保护； c、接反保护； d、 欠压保护； e、过压保护； f 、过热保护。本文通过介绍上海腾微电子科技公司的无线通讯及采集 / 控制一体设备和其组网方式在系统中的应用，为系统集成商做类似项目提供一个有效的参考。三、方案示意图：2、系统方案简介：现场各逆变器采用 TW-RTD 系列无线微型采集、控制与通讯一体机对每个逆变器的电流、电压参数进行监测与控制开关，主要监测与控制的对象包括：· 采集每路逆变器的电压、电流等电量参数；· 控制每路逆变器的开停状态检测 (可实现单路控制） ；TW-RTD 采集到的各种数据通过无线 zigbee通讯方式组网，其中每一个控制箱都可做为路由节点，采用无线网状网的方式将数据发送到无线网关中，无线网关基于通用 Python 可编程系统平台，用户可将原始数据在网关中预存与预处理；网关可配置 3G/GPRS/Wi-Fi/以太网等接口，将数据直接发送到控制站内服务器中。3、硬件（ 1） TW-RTD 无线采集、控制与通讯一体机（包括八路继电器开关控制，四路电流量、四路电压检测，一路无线 zigbee通讯） ；（ 2）无线网关（将无线 zigbee网络转成 Wi-Fi 或有线以太网） ；四、 TW-RTD 系列微型无线采集、控制器功能简介：· 具有 8 路独立的开关量继电器输出，可以作为遥控、跳闸或者告警。· 具有 8 路开关量光隔输入，也可以作为脉冲量输入。· 具有 4 路交直流电量采集。· 具有 4 路电压采集。· 具有 1 路无线 zigbee通信接口，支持 MODBUS 规约。· 工作温度： -40 至 85 摄氏度。五、控制站服务器内控制、监控软件界面示意图：上海腾微电子科技公司研制、开发出的中央计算机检测、控制系统软件具有如下功能：1、 实时监控太阳能电池板的电压、电流及其运行状况2、 防雷器状态、断路器状态采集与显示3、 实时监控逆变器工作状态，监控其故障信息4、 系统详细运行参数显示5、 故障记录及报警6、 具有电量累计、系统分析、历史记录功能7、 简单易用的参数设置功能监控系统提供功能选择画面， 并对光伏阵列现场环境进行实时监控与显示，如室外温度值、湿度百分比、光照度及阵列表面温度值等；监控系统可分区域实时监控各光伏阵列的充电电压及电流、 蓄电池电压及温度等信息，并对故障点进行异常显示与报警提示；监控系统可绘制显示逆变器电压—时间曲线、功率—时间曲线等，直流侧输入电流实时曲线、交流侧逆变输出电流曲线，并采集与显示日发电量等电参量；监控系统可针对光伏发电现场的各种事件进行记录， 如： 通讯采集异常、开关变位、操作记录等，时间记录支持按类型查询，并可对越限报警进行更改设置； 监控系统对光伏发电的发电量可形成月棒图及年度棒图显示，并折算成二氧化碳、二氧化硫减排量值；并可查看太阳辐射强度趋势曲线、风速变化趋势曲线显示。七、结束语太阳能是优秀的绿色能源，是 21 世纪能源发展的方向，使用太阳能时不会带来污染，不会排放出任何对环境不良影响的物质，是一种清洁的能源，可以作为人类永久性的能源，取之不尽、用之不竭。利用上海腾微电子的光伏发电监控系统可以确保太阳能光伏发电系统的可靠和稳定运行。上海腾微电子科技专注于无线 M2M （物联网）平台的架设，已在平安城市、建筑工地、高危企业管理、企业、工厂、连锁店、家庭等行业解决远程监控、分散式设备管理等问题。目前已有两千多套产品稳定运行于全国各地，包括水源井监控 /控制系统、抽油机控制系统、农田全自动化灌溉系统、港口灯塔控制系统等多种应用场合，是系统集成商的理想选择。上海腾微电子科技有限公司Shanghai Tenwave Electronic Technology Co., Ltd.Tel: +86 21 64416996Fax: +86 21 64416995 ext.8008Mobile: +86 13671829859 刘治平Website: Http://www.tenwave.com.cnAddress: 上海市徐汇区凯旋路 3500 号 1 号楼 26D