太阳能光伏发电系统的监控系统设计

太阳能光伏发电系统的监控系统设计 一、太阳能光伏全自动跟踪控制方案 全自动跟踪太阳光伏发电控制器主要由各种传感器、转换电路、A／D采集卡、工控计算机、I／O卡、执行元件等组成。其硬件结构图如图1所示 图1 太阳能光伏发电系统数据采集图 各种传感器检测到的参数信号通过转换电路，转换成标准的1 V～5 V或是01 mA～20mA 的电信号，传输到模-数(A／D) 采集卡，将采集的各参数信号转换为计算机可以处理的数字量，然后计算机对这些经过离散并量化的数字信号进行监测与处理，并通过输入／输出卡(I／O)输出控制信号，以控制执行元件的接通或断开。利用人机界面的系统监控软件。

设置系统运行方式，选择控制算法，显示实时和历史的数据与图表、分析、保存、报警、打印、发送命令控制系统运行等功能。该装置可检测14路系统参数，分别是光伏阵列的输出电压／电流、跟踪光强、环境光强、蓄电池充电电流／电压、逆变器的输出交流电流、交流电压、环境温度、蓄电池温度、光伏阵列温度、太阳方位角、高度角和风速。利用人机界面的系统监控软件。设置系统运行方式，选择控制算法，显示实时和历史的数据与图表、分析、保存、报警、打印、发送命令控制系统运行等功能。

二、PLC远程控制及诊断的方案 随着互联网络的发展，越来越多的用户（特别是OEM的用户）希望能够通过互联网络对所售出的产品进行诊断和维护，这样可以减少维护工程人员到现场的时间和费用，不仅节约大量的人力和物力的成本，同时也能为客户提供更为快捷的服务，减少客户的损失。 有线连接方法 在互联网上想要访问到某一个设备就需要知道该设备的IP地址，而该设备想要被访问也需要有一个IP地址，即在整个互联网上，要想访问到某一个PLC站，就需要该站有一个在互联网上能够被访问到的IP地址；IP地址需要向当地的电信运营商申请得到。用模拟点对点专用链接的方式通过共享或公用网络在两台计算机之间传送数据。既将一些相互连接的设备组成一个虚拟的专用网络来管理。这样，对于每一个PLC站，我们都可以把他们和维修人员网站建立一个公用网络，从而使用工业以太网来对PLC站进行访问。

这种公用网络连接是通过路由器与路由器之间建立的。当然使用路由器专用的客户端软件也可以实现客户机同路由器之间直接建立公用网络连接。维修人员无论在什么地方总可以通过互联网登陆到公司总部的服务器，访问企业内部网络，对PLC站进行工作访问。 2. 无线方式（CDMA/GPRS）建立公用网络 在某些场合可能没有电话线，或者如果用户希望随时随地都可以对设备进行诊断，这样通过有线电话拨ADSL建立公用网络的方式则会受到限制，此时用户可以考虑采用无线通讯的方式建立公用网络。这里的无线通讯公用网络的方式需要通过支持无线通讯（GPRS/CDMA ）的宽带路在某些场合可能没有电话线，或者如果用户希望随时随地都可以对设备进行由器来完成，网络拓扑如下图 图3 GPRS/CDMA远程监控 我们可以通过一个无线网卡和路由器来建立公用网络的通道：此时，将支持GPRS或CDMA的SIM卡(SIM卡开通数据业务须向当地的移动通信部门申请)分别插在网卡和无线接收装置中，通过该无线接收装置制造商提供的公用网络客户端软件，可以将该移动PC同无线无线接收装置之间建立公用网络的连接，从而实现在没有电话线或维修人员在可移动的情况下对某固定设备进行远程诊断。这样，通过设置该无线接收装置就可以像有线ADSL一样在中心工作站和PLC工作站之间建立一个公用网络通道，从而实现远程连接。

三、全自动跟踪控制器的软件设计 本软件设计采用Windows操作系统作为工作平台，以采集卡和I／O卡的驱动程序作为编程语言，主要包括主程序、采集数据子程序、监控子程序、跟踪子程序、蓄电池充放电子程序等。此系统中数据采集量巨大，数据的处理要求高，随着时间的推移，数据的统计、保存、查询都会变的更加复杂。因此，必须采用先进的数据库管理技术。系统采用Visual Basic6.0软件平台。其系统图如下 图4 系统监控运行图 我们将光伏全自动跟踪系统监控软件和远程控制系统软件结合起来，就构成了一个太阳能光伏全自动跟踪系统监控系统，实现远程跟踪监控及维修。