网络监控技术随着微电子技术、现代通信和网络技术发展而不断改进,采用网络技术对光伏设备进行监控有利于设备的操作和管理。本系统利用以太网技术,构建一个以DSP为核心的嵌入式WebSever,加载了lwip协议栈,能与Internet互连,实现用户对光伏设备进行自动化监控和对电能进行计量与控制等功能。
近年来,太阳能光伏发电技术在国内外得到了广泛应用和飞速发展。世界太阳能光伏产业以年平均超过33%的增长率发展,2002年的增长率更是超过40%。目前,全世界的光伏系统装机容量己经超过2.0GW 到2010年将超过15GW。未来,太阳能光伏建筑一体化、光伏并网系统是太阳能光伏应用的最终发展方向。然而,光伏并网电站系统的运行一般都是处于无人执守的情况下运行,太阳能光伏电站是由一个个分散的光伏发电子系统构成,要对地域上广泛、分散的光伏系统进行监测维护是十分困难、繁琐的,需要大量的人力、物力。采用本地、远程监控技术对光伏发电系统进行实时监控,达到将这些分散式的能源系统进行集中调度管理,实现大电网的调峰、分配、计量、有效使用等目标,可以将地域上广泛的、分散的太阳能光伏并网系统联系起来,构成一个安全的、智能化的、分散式绿色能源调度管理大系统。因此,研究光伏系统本地、远程监控技术具有十分重要的意义。特别是我国即将到来的能源短缺,加速并网太阳能光伏电站在城乡的普及推广具有重要现实意义。
本文研究的主要内容是利用以太网技术,通过构建以DSP为核心的嵌入式Web2Sever并与Internet互连,实现对光伏系统进行状态监控、故障检测、数据采集、能源调度与分配、计量等。
系统实现原理
图1是光伏发电监控系统的系统框图。其中最主要的是以DSP为核心的嵌入式Web2sever,电能计量及相关参数监测,液晶显示等部分。其中,电能计量部分不仅要计量由逆变器转换后的电能量和谐波量等,而且还要通过采集各种传感器的信息来监测太阳辐照量、太阳电池板温度、太阳电池阵列电压、蓄电池电压、太阳电池阵列电流、蓄电池电流。所以它已经不是传统意义上的电能计量,而是一个功能完善的数据采集系统。因此采用先进的DSP测量技术,以保证电能计量表的高精度和高稳定性。
系统方案设计
通信方式的选择
本系统采用以太网的通信方式,其优点是以太网应用广泛,成本低廉,通信速率高,软硬件资源非常丰富等,由于以太网的这些优点,利用以太网技术做为网络通信平台有很多的优势,通过Internet接入系统,只要拥有一台能上网的电脑、PDA或者手机,就能随时随地对光伏系统中的设备进行自动化监控,对能源进行优化管理与控制,有很大的应用前景。