光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)分析

東方日立(成都)電控設(shè)備有限公司 ■ 張巍 彭良平 杜毅 張黎 曾捷

0 引言

隨中國(guó)政府持續(xù)出臺(tái)的支持光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目不斷增多[1]，截至2012 年底，我國(guó)累計(jì)建設(shè)容量7.97 GW，其中大型光伏電站4.19 GW，分布式光伏系統(tǒng)3.78 GW[2]。國(guó)家能源局發(fā)布的《太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》稱，到2015 年底，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到21 GW以上，年發(fā)電量達(dá)到250億kWh。隨著大型光伏電站及分布式光伏系統(tǒng)的建設(shè)和投運(yùn)，業(yè)主及電網(wǎng)公司對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控提出了更高的要求。

光伏監(jiān)控系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)的功能有：1) 匯流箱、逆變器、電池板、蓄電池組及其控制器(帶儲(chǔ)能功能的光伏系統(tǒng))、環(huán)境溫度等底層設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及狀態(tài)的采集；2) 底層設(shè)備故障報(bào)警；3) 重要數(shù)據(jù)的歷史存儲(chǔ)；4) 遠(yuǎn)方及本地對(duì)電站設(shè)備的必要操控。即集遙測(cè)、遙控、遙信、遙調(diào)功能為一體，且需具備高可靠性，全年不間斷工作。

目前具有實(shí)際工程意義的監(jiān)控系統(tǒng)從物理實(shí)現(xiàn)方式上可分為有線及無(wú)線兩種。有線方式主要包括：工業(yè)RS485總線、PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線、CAN總線、Modem電話線、工業(yè)以太網(wǎng)。無(wú)線方式主要包括：ZIGBEE、GPRS、WIFI、BLUETEETH、IRDA紅外。需根據(jù)實(shí)際工程要求及各種通訊方式的特點(diǎn)選擇適合的監(jiān)控方案。

1 基于現(xiàn)場(chǎng)總線的光伏監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 兆瓦級(jí)及以上并網(wǎng)光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)

兆瓦級(jí)及以上光伏電站占地面積廣、設(shè)備數(shù)量及種類龐大、建設(shè)集中。目前最為廣泛采用的是有線監(jiān)控方式。整體架構(gòu)包括本地?cái)?shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理3部分，如圖1所示。

圖1 一種基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的光伏監(jiān)控系統(tǒng)

1.1.1 本地?cái)?shù)據(jù)采集

通過(guò)數(shù)據(jù)采集器與底層設(shè)備相連接，采集設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如匯流箱電流、逆變器功率和發(fā)電量、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀溫度和風(fēng)向、安防裝置視頻數(shù)據(jù)、保護(hù)裝置(高壓開(kāi)關(guān)狀態(tài)、直流接地狀態(tài))、計(jì)量裝置(電量/電壓/電能質(zhì)量等計(jì)量?jī)x器數(shù)據(jù))。物理層廣泛采用造價(jià)低廉的工業(yè)RS485總線，MODBUS協(xié)議作為總線協(xié)議。

1.1.2 數(shù)據(jù)傳輸

本地?cái)?shù)據(jù)采集器與監(jiān)控中心通訊網(wǎng)絡(luò)間相距較遠(yuǎn)，一般為幾千米至幾十千米，采用工業(yè)以太網(wǎng)(TCP/IP)，光纖連接?；赥CP/IP的以太網(wǎng)是標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)，光纖組網(wǎng)可采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)屬于集中控制型網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由中心節(jié)點(diǎn)執(zhí)行集中式通訊控制管理，各分節(jié)點(diǎn)均直接與中心節(jié)點(diǎn)連接，中心節(jié)點(diǎn)與分節(jié)點(diǎn)之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；若某節(jié)點(diǎn)線纜出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法傳輸；總布線距離長(zhǎng)。

如圖2所示，環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可利用它的自愈性能，將線路切換至備用線路上，從而保證信號(hào)的實(shí)時(shí)暢通，實(shí)現(xiàn)高可靠性、多備份和信號(hào)迅速恢復(fù)的要求。且環(huán)網(wǎng)的線纜利用率高，線材的成本會(huì)大幅降低。

圖2 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1.1.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理

通過(guò)電站監(jiān)控中心的上位機(jī)監(jiān)控軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及處理。上位機(jī)監(jiān)控軟件目前有兩種實(shí)現(xiàn)方式：1) 基于VC、C++、VB或DELHI等高級(jí)語(yǔ)言作為管理軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的上位機(jī)軟件，開(kāi)發(fā)難度高、工作量龐大、開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、開(kāi)發(fā)完成無(wú)需后續(xù)資金投入；2) 組態(tài)軟件，基于C/S(Client/Server)客戶機(jī)/服務(wù)器模式(如組態(tài)王、三維力控)或基于B/S結(jié)構(gòu)(Browser/Server)瀏覽器/服務(wù)器模式(如研華科技)的組態(tài)軟件，支持多種通訊協(xié)議，無(wú)需底層程序開(kāi)發(fā)，只需進(jìn)行畫(huà)面、通訊點(diǎn)設(shè)置等二次開(kāi)發(fā)后可直接使用，開(kāi)發(fā)周期短、難度低、可靠性高，但需按每個(gè)工程通訊點(diǎn)的數(shù)量收費(fèi)購(gòu)買。

由于兆瓦級(jí)及以上并網(wǎng)光伏電站需由當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，因此，監(jiān)控中心上位機(jī)還需按電網(wǎng)公司電力規(guī)約要求(如電力102、103、104規(guī)約等)，將電站數(shù)據(jù)上傳，并下發(fā)電網(wǎng)公司操作指令?！敖鹛?yáng)示范工程”需將數(shù)據(jù)上傳至金太陽(yáng)中心和住建部。

1.2 帶有儲(chǔ)能裝置的光伏監(jiān)控系統(tǒng)

CAN總線采用無(wú)損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁方式競(jìng)爭(zhēng)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，廢除了站地址編碼，代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，使不同節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收相同的數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)通信的實(shí)時(shí)性增強(qiáng)，易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10 km(速率低于5 kbps)，速率可達(dá)1 Mbps(通信距離小于40 m)。帶有大容量?jī)?chǔ)能裝置的光伏系統(tǒng)，由于充電電流大，充電過(guò)程中充電控制器投入/切出充電頻繁，對(duì)蓄電池沖擊較大，易損壞蓄電池。因此，對(duì)實(shí)時(shí)性、可靠性和擴(kuò)展靈活性均有較高要求的光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)，更適合用CAN總線構(gòu)建系統(tǒng)[3]，如圖3所示。

圖3 一種基于CAN總線技術(shù)的光伏監(jiān)控系統(tǒng)[3]

該系統(tǒng)由上位機(jī)PC、管理模塊、n個(gè)充電模塊組成。管理模塊集顯示、輸入、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、采樣、通信為一體，與PC機(jī)通過(guò)RS232相連接，操作人員可通過(guò)PC機(jī)的上位機(jī)操作界面輸入命令對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作。充電模塊作為終端設(shè)備，包括電壓及充電電流的采樣單元，以及產(chǎn)生控制充電的PWM波形。充電模塊根據(jù)管理模塊的指令產(chǎn)生PWM波形，并將自身的充電狀態(tài)通過(guò)CAN總線上報(bào)管理模塊。其中由管理模塊下發(fā)給充電模塊的調(diào)整PWM占空比命令，未充滿電時(shí)，由管理模塊每1 s(或秒級(jí))發(fā)送一次；當(dāng)接近充滿電時(shí)，每10 ms(或毫秒級(jí))調(diào)整一個(gè)充電模塊的充電PWM占空比[4]。

1.3 PROFIBUS、CAN、工業(yè)以太網(wǎng)的比較

PROFIBUS總線速度較快、組態(tài)配置靈活、可實(shí)現(xiàn)總線供電，可適應(yīng)不同應(yīng)用對(duì)象和通訊速率要求，開(kāi)放性好。接通或斷開(kāi)時(shí)不會(huì)影響其他站點(diǎn)工作，因此維修性好。PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線由于在網(wǎng)絡(luò)增刪節(jié)點(diǎn)時(shí)需重構(gòu)邏輯環(huán)，參數(shù)不易設(shè)定，在對(duì)于光伏電站或分布式光伏系統(tǒng)這種后期隨時(shí)可能擴(kuò)展容量的應(yīng)用上受到限制[4]。

CAN總線數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。多主方式工作，節(jié)點(diǎn)分成不同優(yōu)先級(jí)，報(bào)文采用短幀結(jié)構(gòu)出錯(cuò)率低，節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重情況下可自動(dòng)關(guān)閉[5]。但不能與Internet互聯(lián)，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息的共享，不易與上位機(jī)直接接口，通信距離與傳輸速率無(wú)法與工業(yè)以太網(wǎng)相比。

工業(yè)以太網(wǎng)基于TCP/IP協(xié)議，為標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)，兼容性和互操作性好，資源共享能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸速率高，易與Internet互聯(lián)，成本低，易組網(wǎng)，與計(jì)算機(jī)、服務(wù)器的接口十分方便，技術(shù)支持廣泛。但以太網(wǎng)實(shí)時(shí)性相對(duì)較差，存在安全可靠性問(wèn)題。超時(shí)重發(fā)機(jī)制，使單點(diǎn)故障可造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓?？垢蓴_能力不強(qiáng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)總線供電。表1為PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線、CAN現(xiàn)場(chǎng)總線及工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)范的比較[6-7]。

表1 PROFIBUS、CAN及工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)范的比較[8]

PROFIBUS總線傳輸速率快，開(kāi)放性好，能適應(yīng)不同應(yīng)用對(duì)象，其基于工業(yè)以太網(wǎng)通信的解決方案——Profinet實(shí)現(xiàn)了辦公室自動(dòng)化和工業(yè)自動(dòng)化的連接。CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)連接簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性高，開(kāi)發(fā)相對(duì)簡(jiǎn)單，增刪節(jié)點(diǎn)靈活，但與工業(yè)以太網(wǎng)互聯(lián)需通過(guò)特定網(wǎng)關(guān)。工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用于信息需求量大、對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的上層企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)和中間的過(guò)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

2 基于無(wú)線通訊技術(shù)的光伏監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 基于ZIGBEE無(wú)線通訊技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)

ZIGBEE技術(shù)具有的特點(diǎn)為：1)無(wú)線化，專為工業(yè)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的無(wú)線通訊技術(shù)；2)成本低，ZIGBEE協(xié)議免收專利費(fèi)，通訊不收取任何費(fèi)用；3)低功耗，2節(jié)5號(hào)干電池可支持1個(gè)ZIGBEE終端設(shè)備工作6～24個(gè)月，甚至更長(zhǎng)；4)近距離，相鄰節(jié)點(diǎn)間傳輸范圍在10 m～3 km，增加發(fā)射功率和基站，距離可無(wú)限擴(kuò)展；5)高容量，支持星型、樹(shù)型、網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，1個(gè)主節(jié)點(diǎn)可支持254個(gè)子節(jié)點(diǎn)，最多組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)；6)高安全，三級(jí)安全模式：無(wú)安全設(shè)定、使用訪問(wèn)控制清單及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)稱密碼；7)免執(zhí)照頻段，工業(yè)科學(xué)醫(yī)療（ISM)頻段，915 MHz(美國(guó))，868 MHz(歐洲)，2.4 GHz(全球)；8)設(shè)備配置操作簡(jiǎn)單、易懂 、集成化程度高、技術(shù)成熟、安裝方便[9]。圖4為一種基于ZIGBEE技術(shù)的光伏監(jiān)控系統(tǒng)。

圖4 一種基于ZIGBEE技術(shù)的光伏監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)由分散于ZIGBEE通訊區(qū)域的若干終端ZIGBEE設(shè)備組建的網(wǎng)狀通訊結(jié)構(gòu)，每個(gè)終端設(shè)備通過(guò)RS485總線連接1臺(tái)光伏逆變器及匯流箱，ZIGBEE中心節(jié)點(diǎn)位于監(jiān)控站，收集ZIGBEE通訊區(qū)域內(nèi)所有終端設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，并通過(guò)RS485或RS232與監(jiān)控站內(nèi)上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

2.2 基于GPRS無(wú)線通訊技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)

當(dāng)監(jiān)控中心與中心節(jié)點(diǎn)距離較遠(yuǎn)時(shí)，終端數(shù)據(jù)通過(guò)ZIGBEE無(wú)線網(wǎng)傳輸?shù)街行墓?jié)點(diǎn)后，可再通過(guò)GPRS(General Packet Radio Service)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，如圖5所示。

圖5 基于ZIGBEE及GPRS技術(shù)的光伏監(jiān)控系統(tǒng)

GPRS是移動(dòng)通信技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)二者的結(jié)合體，具有的特點(diǎn)有：1) 永久在線，無(wú)需為每次數(shù)據(jù)的訪問(wèn)建立呼叫連接；2) 按流量計(jì)費(fèi)，按數(shù)據(jù)流量而非時(shí)間計(jì)費(fèi)；3) 高速傳輸，10倍于GSM，可達(dá)171.2 kbps，可穩(wěn)定傳送大容量音頻與視頻文件；4) 接入時(shí)間短，1～3 s即可激活，登陸互聯(lián)網(wǎng)；5) 覆蓋面廣，GPRS信號(hào)已基本覆蓋所有GSM網(wǎng)絡(luò)，包括很多偏遠(yuǎn)地區(qū)；6) 組網(wǎng)方便、迅速、靈活，GPRS可通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地構(gòu)建覆蓋全中國(guó)的虛擬移動(dòng)數(shù)據(jù)通信專用網(wǎng)絡(luò)[10]。

中心節(jié)點(diǎn)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心，中心網(wǎng)絡(luò)有3種網(wǎng)絡(luò)接入方式：

1) 采用APN(Access Point Name)專線，所有終端都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP，客戶中心通過(guò)一條APN專線接入移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò)。該方式實(shí)時(shí)性、安全性和穩(wěn)定性較高，但成本高；適合于安全性、實(shí)時(shí)性要求高，數(shù)據(jù)點(diǎn)多的應(yīng)用環(huán)境。

2) 采用ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)等Internet公網(wǎng)連接，公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+DNS解析服務(wù)。該方式穩(wěn)定性受制于DNS服務(wù)器的穩(wěn)定，費(fèi)用低，適合小規(guī)模光伏電站應(yīng)用。

3) 控制中心采用ADSL等Internet公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP服務(wù)。先向Internet運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)ADSL等寬帶業(yè)務(wù)，中心有公網(wǎng)固定IP，IP MODEM直接向中心發(fā)起連接。該方式費(fèi)用較低，運(yùn)行可靠穩(wěn)定。

2.3 基于WIFI、BLUETOOTH、IRDA等無(wú)線通訊技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)

WIFI已經(jīng)成為當(dāng)今使用最廣的一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，幾乎所有智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦都支持WIFI上網(wǎng)，只需使用無(wú)線路由器供相應(yīng)設(shè)備接收即可，且無(wú)需流量費(fèi)用，非常容易實(shí)現(xiàn)。WIFI接收半徑約95 m，因此一個(gè)家庭或一棟大樓內(nèi)部的監(jiān)控通訊方式均可用WIFI實(shí)現(xiàn)，只要在無(wú)線信號(hào)范圍內(nèi)，可隨時(shí)隨地查看設(shè)備運(yùn)行情況。另外，需在監(jiān)控設(shè)備上安裝相應(yīng)的客戶端軟件以便接收設(shè)備的通訊數(shù)據(jù)。

圖6 基于WIFI的無(wú)線監(jiān)控

BLUETOOTH無(wú)線技術(shù)是在兩個(gè)設(shè)備間進(jìn)行無(wú)線短距離通信最簡(jiǎn)單、最便捷的方法。它廣泛應(yīng)用于世界各地，可以無(wú)線連接手機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)等多種設(shè)備，傳輸距離一般為0.1～10 m，增大功率最大可達(dá)100 m。家用小型光伏系統(tǒng)可應(yīng)用藍(lán)牙通訊方式。

目前，國(guó)外許多小型光伏逆變器均有配套的WIFI、BLUETOOTH通訊產(chǎn)品，已有較多成功應(yīng)用案例。

IRDA(Infrared Data Association)紅外技術(shù)采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長(zhǎng)短，對(duì)障礙物衍射能力差，更適合短距離無(wú)線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用[11]。因其體積小、功耗低、連接方便、簡(jiǎn)單易用、安全性高(發(fā)射角度小)得到廣泛應(yīng)用?？勺鳛楣夥O(shè)備與監(jiān)控站之間可視短距離的無(wú)線通訊方式，如廠區(qū)內(nèi)的光伏實(shí)驗(yàn)站等。

2.4 ZIGBEE、GPRS、WIFI、BLUETOOTH、IRDA 比較

表2對(duì)ZIGBEE、GPRS、WIFI、BLUETOOTH、IRDA幾種無(wú)線通訊方式方法的特點(diǎn)做了對(duì)比。

表2 ZIGBEE、GPRS、WIFI、BLUETOOTH、IRDA的比較

3 實(shí)例

3.1 寧夏中衛(wèi)20 MWp光伏并網(wǎng)電站監(jiān)控系統(tǒng)

該工程位于寧夏中衛(wèi)，裝機(jī)容量20 MWp，采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)，將電站分成4個(gè)5 MW并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，4個(gè)發(fā)電分系統(tǒng)輸出35 kWp電壓，經(jīng)匯流接入35 kV配電室送至電網(wǎng)。每1 MWp建1座逆變器室，數(shù)據(jù)采集器及對(duì)應(yīng)的環(huán)網(wǎng)交換機(jī)位于逆變室內(nèi)，每臺(tái)數(shù)據(jù)采集器采集2臺(tái)逆變器、1臺(tái)直流柜、16個(gè)匯流箱數(shù)據(jù)，采用光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，20臺(tái)數(shù)據(jù)采集器接入對(duì)應(yīng)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，經(jīng)光纖環(huán)網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心上位機(jī)。

3.2 基于ZIGBEE的光伏路燈照明監(jiān)控系統(tǒng)[12]

圖7 20MW電站光伏監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)由光伏發(fā)電系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)和監(jiān)控計(jì)算機(jī)3部分組成，其中，光伏發(fā)電系統(tǒng)由圖書(shū)館頂部的太陽(yáng)電池板、蓄電池組和光伏充電機(jī)構(gòu)成。太陽(yáng)電池板為系統(tǒng)輸入電源，白天將光能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)光伏充電機(jī)對(duì)蓄電池組充電，夜晚經(jīng)光伏充電機(jī)切換輸出到路燈負(fù)載。監(jiān)控計(jì)算機(jī)在與光伏發(fā)電系統(tǒng)相隔200 m外另一建筑中，中間間隔一個(gè)水池，布線成本高且施工復(fù)雜，因此，采用基于ZIGBEE的無(wú)線通訊方式對(duì)太陽(yáng)能系統(tǒng)的充放電及路燈進(jìn)行監(jiān)測(cè)及控制。系統(tǒng)框圖如圖8所示。

圖8 ZIGBEE光伏路燈照明監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控計(jì)算機(jī)與ZIGBEE中心節(jié)點(diǎn)(網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器)之間通過(guò)RS485相連接，負(fù)責(zé)光伏數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)管理，光伏充電機(jī)及各路燈作為ZIGBEE終端節(jié)點(diǎn)，與本ZIGBEE節(jié)點(diǎn)通過(guò)RS485或RS232相連接，監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令給終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電機(jī)電源開(kāi)關(guān)的切換和對(duì)各路燈節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的傳輸及開(kāi)關(guān)控制，來(lái)實(shí)現(xiàn)路燈的單獨(dú)、分段或景觀效果控制[8]。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于ZIGBEE低功耗的特點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間通信距離一般為70 m，需選用帶有PA(Power Amplification)功率放大的ZIGBEE模塊，或采用增加路由器節(jié)點(diǎn)來(lái)擴(kuò)大覆蓋范圍。

4 結(jié)語(yǔ)

本文論述了目前具有實(shí)際工程意義的幾種光伏監(jiān)控系統(tǒng)，包括工業(yè)以太網(wǎng)、CAN總線、ZIGBEE、GPRS、WIFI、BLUETEETH等。對(duì)于兆瓦級(jí)及以上的大型光伏電站，具有集中大面積分布特點(diǎn)，一般采用RS485轉(zhuǎn)工業(yè)以太網(wǎng)的形式，將底層設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳至電站監(jiān)控中心；對(duì)于帶有儲(chǔ)能裝置的光伏系統(tǒng)，由于高實(shí)時(shí)性及后期擴(kuò)展要求，適用于CAN總線通訊；對(duì)于分布式光伏系統(tǒng)，根據(jù)各工程實(shí)際情況及當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)等可采用ZIGBEE、ZIGBEE+GPRS、WIFI或BLUETEETH等方式。有線及無(wú)線兩種方式各列舉了1個(gè)工程應(yīng)用實(shí)例。

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