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浅谈光伏并网电站智能监控系统设计和应用

第一篇：浅谈光伏并网电站智能监控系统设计和应用在我国的电力事业中，光伏并网电站为我国的电力事业做出很多贡献，是国家电网的重要组成部分。但是在实际的光伏并网电站运行中，设计出光伏并网电站智能监控系统，不仅可以满足电站的监控需求，还可以监控电站电能质量、电能计量与并网控制，以下浅谈光伏并网电站中智能监控系统的设计及应用。0.引言在我国光伏并网电站中，针对光伏并网电站设计智能监控系统，不仅可以有效监视和控制全站设备，还能够实现对高压侧设备的智能监控，还将会提高光伏并网电站的安全性，提高我国电力建设的经济效益。以下对此做具体介绍：1.光伏并网电站监控系统的需求分析随着我国太阳能光伏发电技术的普及，从光伏并网电站的特殊应用到民用，再到辅助能源，可见光伏并网发电技术在电网发电中的重要性。由于我国传统的针对光伏并网电站的监控技术较为落后，多是采用单片机作为控制单元、通过RS-485总线作为通信网络而组成的监测系统，不仅系统的生产成本高，而且系统的通用性较差。因此，为提高我国光伏并网电站的监控系统水平，应该设计出具备智能监控性能的监控系统。基于我国当前光伏并网发电系统设计中，一般由太阳能光伏电池板、并网逆变器与防雷汇流箱等几个部分组成，因此在设计对于该光伏并网电站的智能监控中，应该实现对光伏并网电站设备运行状态的实时监测，对每部分器件的相应参数进行测量、存储和分析，以确保每部分器件能够正常运行。2.监控系统的结构设计针对智能化光伏并网电站监控系统的设计中，其主要包括上位机、下位机DSP以及前端传感器采集模块、CAN总线等几个部分，其结构设计如下图1所示：在结构设计中，其上位机中主要是由计算机、CAN接口卡以及监控软件组成的，CAN接口卡可以插在上位机扩展槽中，这样就可以实现下位机同上位机之间数据的高速交换，而对于监控软件，则可以通过CAN接口卡来接收下位机发送出来数据，并对分析、存储以及显示数据，根据向下位机发送控制命令，从而对下位机设备进行到实时监控。下位机DSP中，主要实现A/D采样功能，并采取CAN协议与上位机进行通信，以此来保证系统的稳定运行；针对前端采集模块中，就是通过各种传感器，采集直流电压、直流电流、三相并网电压、电流、温度等参数。3.系统的硬件设计在针对光伏并网电站智能监控系统的硬件设计中，使用单片机为主的控制单元，采用TI公司的DSP芯片以及TMS320F2407来作为系统核心控制器，提高数据处理能力。并且在CAN总线接口的电路设计中，使用RS-485相比，采用SN65HVD230作为总线CAN的收发器，提高系统抗干扰能力，并通过总线收发器SN65HVD230、控制器TMS320LF2407，实现对系统内部之间各单元的信号传送。在设计数据采集电路中，选择TMS320LF2407，采用高性能静态CMOS技术，减少控制器功耗，并同时具备低功耗电源管理模式，具有良好的性能，成本低。4.系统的软件设计在系统软件设计中，将会采用.NET框架的VisualC#.NET开发平台，提高智能监控系统人机界面的可操作性，同时也可以大幅度缩短智能控制软件的开发周期。并且在设计中，还应该利用SQLServer2005数据库，对监控数据进行存储分析，以便更好实时的监测逆变器、光伏阵列状态。在软件设计中，应该包括数据采集与显示的功能、数据管理的功能以及控制功能、故障报警功能。以下就是系统数据处理中的发送与更新的程序代码：发送数据程序：while（UART_busy）；ACC=dat；if（P）{#if（PARITYBIT=ODD_PARITY）S2CON&=～S2TB8#elif（PARITYBIT=EVEN_PARITY）S2CON|=S2TB8；#endif}else{#if（PARITYBIT==ODD_PARITY）S2CON|=S2TB8；#elif（PARITYBIT==EVEN_PARITY）S2CON&=～S2TB8；#endif}UART_busy=1；S2BUF=ACC；关于更新数据的程序：Read_Reg_Address=READ_ADRESS_PAGE0；SetPosition（0，5）；Int2Char2（Modbus_REG）；WriteWord（data_buff2，2）；并且在软件设计中对于通信协议设计的方面，应该考虑到通信的可靠性与通信效率，因此可以采用数据帧进行通信。通信部分代码如下所示：通信代码：文星期刊论文发表网ipEnd=newIPEndPoint（IPAddress.Parse（sqlutility.i-pAddress），sqlutility.port）；listen_thd=newThread（newThreadStart（lis-ten_fun））；listen