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摘要：随着新能源在国内市场的大规模开发和利用，光伏发电技术已经逐步趋于成熟和完善，如何对光伏电站实现高效的实时监控，为满足光伏发电接入网的实际业务需求，保障配电网稳定、可靠运行。本文主要从信息采集、监控方法、测量参数的选取与处理、通信方式、系统组成、光伏发电监控中心系统平台功能进行阐述。
关键词：分布式；光伏发电；实时监控
1 信息采集
分布式光伏发电实时监控和信息采集系统主要采集光伏变电站内所有的遥信和遥测信息，并进行相应的控制操作。
采集继电保护的状态信息、故障录波以及动作报告等相关的数据信息并进行处理。对于遥测信息的采集要与保护装置相对独立，测控单元要直接采集站内全部的隔离开关、断路器、变压器、电容器、接地刀闸以及交直流站等一次设备的运行状态数据。凡涉及控制一次设备的位置信号应按双态采集。
2 监控方法
太阳辐射强度、温度、风速和灾害性天气预测等这些都是光伏监控系统主要监控的参量。这些参量可以用相对应的传感器形成4-20mA或l-5v的电信号；可以利用直流电量采集模块采集太阳能电池板的工作电压和电流，对工作电压和电流进行实时监控，能够使系统一直运行于最大输出功率的环境。系统的负荷是采用交直流电量智能模块来实现对交直流负载情况进行监控。采用智能模块或者是相对应的传感器进行数据采集，使用统一的系统平台对数据进行处理，为了实现自动监控和控制。
计算机监控系统的监视范围包含以下：光伏发电站的隔离开关、变压器、断路器、接地刀闸、电容器以及交直流站和其它相关的辅助设备、各种设备的状态信号和保护信号。实现远方控制包含：所有的断路器、电动接地刀闸、主变有载调压开关以及电动隔离开关。主站采用通信信道进行采集继电保护的状态信息、故障录波以及动作报告等相关信息并进行处理。
3 通信方式
分布式光伏发电接入电力系统一般是采取配电网的接入的形式，为了保障电网的安全、可靠的运行，配电网自动化系统要对分布式发电进行实时监控与管理。分布式光伏发电系统与配电网自动化系统可以采用多种通信方式。主要取决于各个区域的实际需求，也取决配电网自动化水平和规模。其中包含光纤、专线、载波、无线等通信方式。光纤通信方式是配电网自动化首先考虑的一种通信方式，其速度快、可靠性较强、对外的抗干扰能力强等特点。专线通信方式的通信质量较好，但是其实施成本较高、在后期的维护中费用也高。载波通信技术比较适合远距离的传输，成本较低。无线通信技术在实施上比较方便，布置灵活，但是抗干扰能力差。
4 系统的组成
（1）数据采集
◆ 电压传感器
光伏阵列输出电压、逆变器的输入电压以及直流负载输入电压收集主要是通过电压传感器。为了在采集信息的过程中克服直流漂移，选用了电磁调制隔离技术。
◆电流传感器
光伏阵列输出电流、逆变器的输入电流以及直流负载输入电流收集主要是通过电流传感器。
◆智能传感器
智能传感器主要用来采集逆变器的输出电压和电流、无功功率、有功功率以及功率因数。
◆温度传感器与调理板
采集室外光伏组件和蓄电池温度选用的是温度传感器和调理板。
◆辐照计
水平面的太阳总辐照度和光伏阵列表面辐照度是通过辐照计进行测量的。现场的数据通过智能模块进行采集，通过转换器将采集的信息进行转化并上传。
（2）计算机部分
计算机是监测系统的重要组成部分，将收集到的所有信息送至计算机处理和显示。
数据处理和显示功能是通过软件部分实现的，提供了强大的图形界面，直观、生动的显示画面。
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5 光伏发电监控中心系统平台功能
（1）数据采集
数据采集系统的设计特点：
选用面向对象技术，进行分组和分成的设计原则；
通信规约类库与设备类库设计的开放性及其可扩展性；
基于事件驱动的程序设计流程；
同组主备系统任务分流机制的实现。
（2）数据处理
具有对数据进行合理性的验证及检查，不合理的数据进行删除；
对于通道瞬间干扰或者由于设备故障造成数据突变能够通过滤波进行处理；
允许人工封锁，并且能够在图表上显示相应的标志；
允许人工置数或者是由计算机替代，并且能够在图表上显示相应的标志；
遥测值工程量转换及在线修改；
能够进行多级限制的检查和变化速率的检查，具有零值死区的处理功能，限制能够调整；
实时更新数据；
可进行人工或自动替换；
可以人工进行遥测值的设定并且添加相应的标志，计算机中自动添加人工设置的遥测值。
（3）控制功能
具有强大的系统控制功能，能够远程控制操作所有可遥控设备。选择合理的控制点、遥控预置以及选择的返送校核后，将执行命令发出。能够将校核回报的结构显示，当控制命令执行，能够显示设备的状态信息，也可以清除所有的点。
具有遥控、升降的功能，能够满足互联闭锁约束条件允许遥控的开关、刀闸进行遥控，能够对主变分接头升降操作，并且能够自动记录全部操作过程的相关信息，所有遥控闭锁条件可以自动确定。
（4）图形编辑功能
系统提供集成的图库模编辑一体化软件，还提供数据库维护的查询软件。图模编辑一体化软件和数据库编辑软件应该按照定义任务模式来工作。每一个维护工作应该对应一个相应的任务，首先应定义任务，再开始工作，每一个任务是能够定义多个字任务的。任务存在活动态、执行态以及执行态这三种形式。能够对任务进行删除和添加。当任务处于编辑状态的时候，是不允许被写入运行数据库中的，只有任务执行结束后，全部修改的信息写入数据库中，不会对系统的网络拓扑和设备参数产生影响。任务被激活后，将修改的数据放入实际运行的系统中。所以的任务在没有被删除之前，都可以往前一个态恢复。
（5）图库模一体化编辑
系统采用面向对象技术，提供先进的图形制导工具，绘图、建模、录入数据库一次性完成，即所见即所得，迅速生成系统。系统具有独特的图形应用切换技术，使一个图形能够适应多种应用，大大减少图形维护工作量。只需要把一次主接线图准备好，就可以把系统的网络模型建立好通过电力设备之间的连接关系，绘图、建模以及建库同步，提高了工作质量，也提高了工作效率。
（6）系统设备管理和监视管理功能
主站系统在操作员界面上以图形的方式显示全系统的运行情况，包括以下方面：
系统实时运行工况；
各子系统运行情况；
系统配置图及其运行情况；
各节点CPU 负载；
各个机器参数表；
主机运行监视和故障自动切换；
网络数据的传输监控和网络运行的状态监控；
各节点系统运行进程状态的监控以及在线编辑；
提供在线系统维护功能。
6 总结
随着科技的发展，未来的光伏电站接入配电网的主要要求就是能够实现实时监控和参与电网的管理，换句话说就是“分散发电，接入独立。综合调度”，从而实现电网调度的灵活性和电网运行的稳定性、安全性、可靠性。
参考文献
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论文作者:阮浩洁,张秋慧
论文发表刊物:《电力技术》2016年第4期
论文发表时间:2016/7/25
标签：光伏论文; 系统论文; 电网论文; 分布式论文; 数据论文; 电压论文; 功能论文; 《电力技术》2016年第4期论文;