光伏系统的远程监控技术与实现.pdf

华南理工大学学报(自然科学版)
第33卷第5期JournalofSouthChinauniversityofTechnologyVol.33No.5
2005年5月(NaturalScienceEdition)May2005

文章编号:1000-565X(2005)05-0043-05

光伏系统的远程监控技术与实现3

舒杰1彭宏1沈辉2邓幼俊3

(1.华南理工大学计算机科学与工程学院,广东广州510640;2.中国科学院广州能源研究所,广东广州510640;
3.中山大学纳米技术中心,广东广州510275)

摘要:总结了几种应用在光伏系统中具有普遍实用性的远程监控技术方案,并给出了
它们的实现原理.在此基础上开发了基于485总线和Internet网络技术的光伏远程监控系
统,实现了对光伏系统运行状态的远程实时监控.该监控系统由监控终端、主控机及异地
机系统组成,通过网关服务器软件和Internet网络实现远程监控.系统运行结果表明该方
案是可行的.
关键词:光伏系统;远程监控;WebChipTM;通信协议
中图分类号:TM614文献标识码:A

远程监控技术广泛应用于工业控制、城市交通或者人们很难做到经常保持监测维护、不可能对系
调度管制、电力系统、军事、远洋、航天等领域.近年统的运行状况做到实时监控的地方;另外很多相对
来,随着太阳能光伏发电技术不断成熟与普及,太阳比较集中的应用系统(如光伏电站、光伏水泵等)也
能光伏发电正在逐步由特殊应用转向民用、由辅助需要集中监控.远程监控技术可以减少人为干扰、节
能源向基础能源过渡,尤其是光伏并网系统的出现,省人力、降低维护费用等,实现智能监测与控制.
使太阳能光伏发电的应用前景更加光明.世界能源(2)对光伏系统的实时监测,可以获得原始测量数
危机的提前到来,推动光伏发电在发达国家开始大据,为系统的改进与优化、科学研究提供有用数据.
规模使用.太阳能光伏电站系统运行状态的实时监远程监控由于没有人为干预因素,所获得的数据资料
控,如对光伏系统进行状态监控、故障检测、数据采是最原始、最准确的,同时也是最方便和快捷的方式.
集、能源调度与分配等[1]也越显重要.今后,太阳能光伏建筑一体化,光伏并网系统是
目前,全世界的光伏系统装机容量已经超过太阳能光伏发电的最终发展趋势[2].可以预料,要
2.0GW,到2010年将超过15GW[2].光伏(电站)系将地域上广泛的、分散的太阳能光伏并网系统联系
统的运行一般都是在无人值守的情况下进行的,要起来,构成一个安全的、智能化的、绿色能源调度管
对地域上广泛分散的光伏系统进行监测维护是十分理大系统,研究光伏系统远程监控技术具有十分重
困难、繁琐的,需要大量的人力、物力.采用远程监控要的意义.
技术对光伏发电系统进行实时监控,其意义在于:
光伏系统中的远程监控技术
(1)可对光伏系统的运行状况进行实时监测与控1
制.因为光伏系统大都建立在无人值守的偏远地区,目前,光伏系统中的远程监控技术从通讯方式
的物理实现来讲分为有线远程监控与无线远程监控
两种.有线远程监控主要是通过通讯总线实现远距
收稿日期:2004-05-26
离信号传输,实时性好,但距离有限,即使是通过线
3基金项目:中国科学院1998年光电转换及功能材料“百
人计划”资助项目路中继器距离也不能太远,尤其是系统安装在偏远
作者简介:舒杰(1970-)男,硕士,工程师,现任职于中国地区,采用有线远程监控是无法实现的.无线远程监
科学院广州能源研究所,主要从事太阳能光伏发电的理论控则不受地域与距离的限制,特别是在偏远地区具
与技术方面的研究.E2mail:[e-mail]有特别重要的意义.
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目前应用比较多的有线远程监控技术包括:区但不便布线且有Internet覆盖的地方,主要采用
(1)采用工业总线,如485总线、CAN总线等来实现Modem与Internet结合实现远程监控.
下位机(DSP、单片机、工控机等)与监控主PC机间
的通讯;(2)采用调制解调器(Modem)通过公用电
话网来实现;(3)利用互联网(Internet)与前两种方
式相结合来实现,这种方式的适用范围更广、距离更
长.图1所示是一个采用485工业总线及Internet实
现的太阳能光伏发电有线远程监控系统,485总线
可以实现多个本地光伏系统的联网监控,然后通过
转换接口与本地入网计算机连接,再通过Internet图3基于移动基站通讯信号频道的远程监控系统
实现异地监控.图2所示是一个通过公用电话网和Fig.3Remotemonitorandcontrolsystembasedonmobilebase
Modem实现的有线远程监控系统,