分布式光伏電站遠程智能監控系統設計

朱綱立

摘 要：由于分布式光伏電站發電系統分布復雜，傳統的分布式光伏電站遠程智能監控系統無法有效控制，精度和效率都不高。因此，構建了一種精確高效的分布式光伏電站智能監控系統。該系統由監控模塊，感應模塊和計算機組組成。該軟件給出了分布式光伏電站的計算機組遠程控制流程圖和CISC單片機載波傳輸的算法代碼設計。實驗結果表明，所設計的系統具有較高的精度和效率。

關鍵詞：分布式光伏電站 遠程智能監控 系統設計

1分布式光伏電站遠程智能監控系統設計

分布式光伏電站遠程智能監控系統由監控模塊，感應模塊和計算機組組成。監控模塊可以實時監控分布式光伏電站的數據傳輸信息，電路和元件的工作時間以及功率流等方面，并處理監控對象的安全隱患。感應模塊為分布式光伏電站的遠程智能監控系統的用戶提供分布式光伏電站的實時操作。可以在相應的計算機上顯示，分析和處理監控模塊和感應模塊中的數據。每個模塊中不同電路的分布式處理構成計算機組。

監控模塊選用CISC單片機作為核心監控組件，具有輕便，靈敏，命令豐富的優點，在工業上具有廣泛的應用范圍。CISC單片機在分布式光伏電站遠程智能監控系統中扮演“管理者”的角色，使系統智能運行，節省人力。監控模塊有三個主電路和五個分支電路。主電路包括數據傳輸電路，定時電路和流電路，分支電路包括計算機接口電路，中斷電路，顯示電路，存儲電路和通信電路。 這些電路由CISC單片機監控。 CISC單片機將監控數據反饋給相應的計算機進行處理。

分布式光伏電站遠程智能監測系統的主要監測對象是數據傳輸信息，包括光伏發電強度，電流和電壓的增減，以及分布式光伏電站的環境參數。由于分布式光伏電站的額定電壓和電流很大，分布式光伏電站的遠程智能監控系統無法使用。因此，數據傳輸電路通過模/數轉換減少了電壓和電流的等比例。

模/數轉換的工作流程如下：選擇合適的輸入端子（由于電壓和電流的轉換單位不同，應選擇不同的輸入端），并輸入分布式光伏電站的電壓和電流數據。在數據進入虛擬開關之后，電路以編碼形式存儲初始數據，然后開始模塊/數字轉換。同時，計時器熄滅。轉換完成后，CISC單片機將轉換數據反饋給相應的計算機。

分布式光伏電站遠程智能監控系統中所有電路和元件的工作時間數據由定時電路提供。定時電路中有兩個定時器，可以給出不同的時間參數，有效降低分布式光伏電站遠程智能監控系統的遙控誤差。計時器直接連接到CISC單片機。

分布式光伏電站遠程智能監控系統的感應模塊由溫度傳感器和光學傳感器組成。

溫度傳感器感應系統的電路元件的溫度并報警并調節電路元件的異常溫度。光學傳感器感測分布式光伏電站中的太陽能強度并將數據發送給用戶。用戶可以通過這些數據了解分布式光伏電站的運行情況，并預測其未來的經濟效益。太陽能強度直接決定了分布式光伏電站的位置。因此，光學傳感器在分布式光伏電站的遠程智能監控系統中起著非常重要的作用。光學傳感器的工作原理是：當光學傳感器感應到太陽光時，它會自動將光強度轉換為電流信號，并將電流信號輸入短路電路。測量短路電流并傳送到相應的計算機進行處理，以獲得分布式光伏電站獲得的實時太陽能強度。

2實驗設計

為了確定此種方案的正確性，本文設計相關實驗進行驗證。

誤差是衡量系統精度的重要標準。利用BP網絡模型，對SCADA分布式光伏電站遠程智能監控系統及系統進行了精度驗證試驗。BP網絡模型，也稱為“BP神經網絡模型”，可以準確測量遠程智能監控系統的誤差，是世界上應用率最高的神經網絡模型。實驗對象是市政分布式光伏電站。利用基于SCADA的分布式光伏電站遠程智能監控系統及系統，對遠程智能化實驗電站的太陽能強度和實際電壓進行監控。

從圖1和可以看出，SCADA分布式光伏電站遠程智能監控系統的泰勒近似誤差曲線波動很大。

實驗電站監測太陽能強度的誤差平均值為0.2135，實際電壓誤差平均值為0.283，均達到國際標準。 與SCADA分布式光伏電站遠程智能監測系統相比，本文系統的泰勒近似誤差曲線相對穩定，太陽能強度誤差平均值為0.1528，實際電壓誤差平均值為0.1456，遠低于國際標準，表明本文系統具有較高的準確性。

分布式光伏電站的遠程智能監控系統的效率取決于每個電路與其相應的計算機接口之間的傳輸效率，可以通過計算監控圖像的遠程讀取時間，監控數據的解壓縮時間以及隱患糾正的時間進行計算。對SCADA分布式光伏電站遠程智能監控系統及系統的計算機接口傳輸效率進行計算，結果智能監控系統計算機接口傳輸效率要高于系統計算機接口傳輸效率，由此可以確定方案是可行的。

3結論

本文構建了一個精確高效的分布式光伏電站遠程智能監控系統，由監控模塊，感應模塊和計算機組組成。監控模塊對分布式光伏電站的數據傳輸信息，電路和元件的工作時間，潮流等方面進行實時監控，處理監控對象的安全隱患。感應模塊由溫度傳感器和光學傳感器組成。溫度傳感器報警并調節系統電路元件的溫度。光學傳感器實時監測分布式光伏電站中的太陽能強度。實驗結果表明，該系統具有較高的精度和效率。

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