光伏电站智能监控系统的研制.pdf

研究与设计

光伏电站智能监控系统的研制

李立伟1,王英1,包书哲2
(1.青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071;2.大连民族学院计算机科学与工程学院,辽宁大连116600)

摘要：提出了一种新型的光伏电站智能监控系统。该系统由光伏电站监控单元和远方监控中心组成。其中光伏电站监
控单元以单片机C8051F021作为监控核心，采用IPM智能功率模块作为斩波器件，可对蓄电池进行有效的管理，大大
延长了蓄电池的使用寿命。对光伏电站运行参数如单体电池电压、充放电电流、逆变输出电压和电流等进行实时检测，
并将数据通过信道送往远方调度中心，实现了光伏电站运行状况的实时监控。
关键词：光伏电站；监控；电池管理；IPM
中图分类号：TM910.2文献标识码：A文章编号：1002-087X(2007)01-0076-04

DevelopmentoftheintelligentsurveillanceandcontrolsystemofPV
powerstation
LILi-wei1,WANGYing1,BAOShu-zhe2
(1.QingdaoUniversity,QingdaoShandong266071,China;2.DalianNationalitiesUniversity,DalianLiaoning116600,China)

Abstract:AnewintelligentsurveillanceandcontrolsystemofPVpowerstationwaspresented.Thesystemwas
composedofasupervisionunitofPVpowerstationandaremotecontrolcenter.BasedonC8051F021andIPM,the
supervisionunitmanagedbatteryeffectively,andthelifeofbatterywasprolongedgreatly.Italsocouldmonitorrun
parameterssuchasvoltageofcells,chargeanddischargecurrent,outputvoltageandoutputcurrentofinverter,etc.,
andthentransmittedthemtotheremotecontrolcenterbytransmissionchannel.Thesystemrealizesmonitoring
workconditionofPVpowerstationinrealtimesuccessfully.
Keywords:PVpowerstation;surveillanceandcontrol;batterymanagement;IPM

近年来,国家和地方各级政府加大了各种基础设施,特别可靠运行,具有十分重要的现实意义。
是电力设施方面的投资力度,在电力扶贫方面取得了卓越成1系统功能要求
效,电网覆盖面有了大幅度增加。但受自然条件和其他条件的
根据实际需要,光伏电站监控系统应该具备以下功能:
制约,迄今仍有相当数量的村落、乡(镇)、海岛、边防哨所、散
(1)数据采集
居农牧民等由于远离电网和居住分散,难以通过延伸电网供
实时采集太阳电池阵输出电压、电流,电池组电压、充放
电。为了解决迫在眉睫的缺电问题,国家投入了大量资金,在
电电流、单体电池电压,单体电池温度,环境温度,逆变器输出
无电地区修建了各类光伏电站,已经取得了显著成果。太阳能
电压、电流以及配电开关状态等。
具有无污染、取之不尽、用之不竭等优点,与传统能源相比,太
(2)故障监测
阳能发电在众多应用领域已经成为更经济、在技术上更有吸
实时监测光伏电站设备运行状态,当设备发生故障时,应
引力的替代能源,如应用于各类微波传送站、无线发射点和水
立即发出声光及远程告警信号,通知维修人员及时处理。
文监测点等。
(3)电池管理
但目前这类光伏电站普遍存在如下问题:(1)由于光伏
根据蓄电池的工作特性,选择适当的蓄电池充电方式,提
电站一般建在边远地区,地理环境、自然条件较恶劣,不能按
高电池容量延长使用寿命;当电池放电至终止电压时,切断用
照以往的传统方式进行分散维护和人工监控[1]。(2)蓄电池
电负载,避免电池过放电,以保护电池。
是光伏电站故障率较高的设备,蓄电池提前失效的原因很多,
(4)数据存储
除设计不合理、维护管理不到位外,蓄电池的运行管理不合理
将光伏电站的运行数据存储在存储器中,当系统发生故
是导致蓄电池提前失效的重要原因[2]。因此建立光伏电站智
障时可将运行数据传送到远方监控中心,以便进行故障分析
能监控系统,实现对光伏电站的有效监控,对光伏电站的安全