光伏太阳能发电中的远程监控

 确保项目的效率和大回报

  光伏太阳能发电设施是一种将太阳能转变为电能的装置，光伏电池接受太阳能辐射后将光能转变成电能，一个工厂如果选择适当规模的光伏发电，实际上是可以满足工厂日常运营的100%的电力需求，从而使其电费成本将至零，从而获得可观的。为了达成这个目标，光伏发电还实际应用过程中克服两个限制条件，那就是物理空间的大小和气候条件的因素，前者决定了你的光伏发电的规模，简单的说就是光伏电池板安装的数量或面积，后者决定光伏太阳能转变成电能的效率，上述两个因素直接决定光伏太阳能的大效能。为了更好的了解这一情况，我们接下来先简单介绍一下光伏发电的工作原理。

  在光伏太阳能发电系统过程中，能量来源于太阳辐射对光伏电池板的辐射，当光伏电池板接受的太阳能辐射的能量越多，电池板产生的电能就越多。太阳能光伏电池板由二氧化硅等半导体材料制成，当接受太阳能辐照后会产生内部电子移动，从而实现发电。

  光伏太阳能发电系统由三个主要部件组成如下：

  太阳能组件或面板。 

  变频器。 

  双向仪表。

  太阳能光伏发电过程为光伏电池面板在接受的太阳辐射能按照一定的效率转化为电能，并产生电压和电流，但是此时产生的电流是直流电，与工业和民用的交流点不同，这是需要变频器将太阳能电池板转变的直流电转化成可以商用的交流电，并且还可以实现商业用电用电压的增压，从变频器输出至电力分配系统，实现企业、用户等日常电力使用需求。在实现太阳能电池板上游发电和企业、用户的下游用电的过程中，还需要一个双向仪表进行上下游用电功率的平衡，保证上游太阳能光伏电池板产生的电量与下游配电系统消耗的电量动态平衡。

  由此可见，一个光伏太阳能电厂的运行取决于设备的正确安装和设备质量以及当地良好的气候条件。但是太阳能光伏电池板是具有一定的使用寿命的，也就说太阳能光伏电池板一旦安装就开始了它的寿命消耗。

  光伏太阳能发电效能的另一个因素就是电力损失，包括电力输送过程的效能损失、直流电和交流电转变过程中的效能损失以及太阳能电池板产生的效能损失。其中影响太阳能电池板效能损失的重要因素就是温度，主要的表现就是过热。在阳光充足和高温地区，可以安装混合系统太阳能电池板，及可以对太阳能电池板安装有循环水冷却系统，在实现光伏太阳能电池板电力输出的情况下可以降低太阳能电池板过热带来的不利影响，同时也可以产生具有一定使用功能的热水。

  在对温度参数进行有效监测的情况下可以大限度的提供太阳能光伏发电的大效率，并可以实现对太阳能光伏发电过程中设备维护保养提供预防措施的参考，避免设备发生不可逆转的损伤。

  光伏太阳能发电系统的监测可以通过安装能够测量太阳辐射和温度的传感器来进行，连接到能够以先前定义的时间间隔存储被监测单元的状态的电子记录器。 这些记录器通过具有ModbusRTU工业协议的数据网络相互连接，其中一个配置为主设备，它向其他设备交互信息。变频器作为子网络连接到同一网络，允许访问监控系统，跟踪气候变量（温度和太阳辐射）以及发电。

  另外，我们可以在每个面板电路中安装电流传感器和直流电压。 因此，系统可以计算在面板上的直流电流和直流电压产生的能量，并比较变频输出端的交流电压和交流电流，从而监测相关变频器在进行电力转换过程的转换效率。

  对于具有水循环系统以冷却面板和用于热电联产的设备，泵可以由变频器输出的电力进行供电运行。该设备也可以连接到Modbus-RTU网络，可以通过监控系统监控并记录其操作。 监控系统的架构如下图所示：

  该系统还依靠3G路由器，允许远程访问所有系统参数。此配置允许将信息发送到云并通过Internet导航器自由访问，也可以通过VPN发送至服务器，也可以将上述信息传输至特定的应用（如：SCADA数据采集与监视控制系统）或者数据库。

  光伏太阳能在当今世界已成为现实，其应用正在迅速扩展。设备设施变得越来越复杂，对效率的要求也越来越高。上述设备设施运行的监控将是这些设备设施基本要素，没有有效的系统运行监测，可能造成造成操作的盲目性以及一些无效的重复性，有效的系统运行监测可以增加日常运行的可预测性，也可以监视到系统日常运行过程中常见故障以及避免一些无效的应用或者指令。

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