向 韬，孙杰臣

（扬州大学广陵学院，江苏 扬州 225000）

太阳能光伏发电是当前新能源产业中非常重要的一个，它是利用太阳能电池实现光电转换，再将电能通过直流电转换成符合使用规定的交流电。光伏发电符合低碳经济的发展要求，是我们新能源产业中的关键产业之一。另外，光伏发电的优势也十分明显，它无污染、安全、可靠、资源比较丰富、安装十分方便，因此，太阳能光伏发电在世界范围内被广泛使用。

太阳能光伏发电受场地限制的情况比较少，空旷的场地和沙漠、房屋顶等都可以安装设备，而从分布形式来看，主要有集中分布和多点离散分布等。太阳能光伏发电的重点和难点是在对设备的监控上，需要对所涉及的设备进行跟踪监控，获取设备运行的数据信息，进而保障设备的健康运行。因此，相关部门要加强对光伏电站的监控，以保证光伏发电无线监控系统的运行安全。

1 太阳能光伏发电系统的组成

太阳能光伏发电系统主要包括以下几部分：①太阳电池板阵列。这是太阳能光伏发电的关键部分，太阳电池是将光能转换成电能的关键，然后通过电池串并联可以有效扩大电流电压，进而为电能的输出提供基础。②逆变器。这是在太阳能电池板阵列中将直流电转换成交流电的主要设备。③跟踪装置。该装置主要调节电池板和太阳的位置，确保电池板能够充分利用太阳能。④蓄能装置。这是太阳能光伏发电的关键环节，当没有阳光时，蓄能装置是十分重要的，储能装置可以在缺乏光源的时候为设备运行提供能源。⑤监控系统。这也是太阳能光伏发电的重要设备，它对整个发电系统的运行状况进行实时监管，以保障发电系统的健康运行。这些设备的和系统的设置会根据实际情况进行相应的调整，并不是所有的太阳能光伏发电都需要这些设备，如果不需要跟踪装置也可以不设置。

2 太阳能光伏发电无线监控系统

太阳能光伏发电系统的运行需要一定的监控，无线监控系统是当前主流的监控系统之一。运用无线监控系统可以实现对发电系统运行数据的采集和运行状态的监管，及时调整太阳能光伏发电系统的运行参数，以保障太阳能发电系统的运行安全。现阶段，在太阳能光伏发电系统的监管方面还存在一些问题，需要进一步优化相关内容。

2.1 传感器与执行机构层

传感器与执行机构层是无线监控系统的首要层次，环境数据传感器、站点数据传感器与逆变器等系统的连接，能够及时将这些信息传递给管理人员，管理人员通过分析这些信息来判断太阳能光伏发电系统的运行状况。

传感器与执行机构层是系统第一层。该层的环境数据传感器、逆变器、站点数据传感器和执行机构通过各从站与现场总线相连接。太阳能光伏发电站的正常运行需要多设备系统的支持，需要多组发电单元，发电单元的组成是太阳电池板和跟踪装置共同构成的。同时，还要掌握电池组的相关信息，比如温度、输出电压、输出电流等，这些信息的收集是通过各站点数据传感器完成的。逆变器也是太阳电池板发电的重要装置之一，它实现了直流电向交流电的转换。在选择逆变器时，要结合电站功率的大小，在设置上可以采用单台或多台的形式。逆变器也是数据输出的重要设备之一，通过逆变器可以传输单日发电量、总发电量、功率因数等信息，以便工作人员全面监控太阳能光伏发电设备。

2.2 PLC现场监控层

PLC现场监控层也是太阳能光伏发电无线监控系统的重要组成部分，通过接入模块、PLC控制器、操作屏和GPRS无线传输模块，可以实现对太阳跟踪装置的全面控制，进而保障太阳跟踪装置的顺利运行。对于太阳跟踪方法，有不同方法可供选择，而光感跟踪和时间跟踪是2种主要的方法。将光感跟踪与时间跟踪相结合，能够更好地掌握天气变化情况，进而确定跟踪方式，保障对光源的采集。PLC现场监控系统的顺利运行与控制方法有密切的关系，在实际工作中，不仅要设置主处理器单元，还要设置备用处理器单元，防止主处理器单元失效的情况发生，进而更好地保障太阳能光伏发电系统的健康运行。

2.3 远程网络监控层

远程网络监控层也是十分重要的，利用互联网技术可以实现对太阳能光伏发电系统的优化控制，及时排查故障信息，同时，通过互联网可以实现对运行数据的采集，修改相关参数，利用信号警报流程实现对系统的实时监视。另外，通过互联网还可以实现对太阳能光伏发电整个运行过程的监管，这是互联网与客户端结合所产生的控制效果。远程网络监控阶段的另一大特点是，组态控制服务器采用冗余设计，通过该设计可以实现2台服务器同时工作，这样既能实现相互监控，又能保障客户端的正常运行，一旦某个设备发生故障，另一个设备也能起到很好的替代作用，及时对数据进行采集和归档，有效恢复故障期的数据。

3 结束语

太阳能光伏发电是我国能源产业发展的重要方向，同时，它也符合低碳环保的经济发展理念。近年来，我国在太阳能光伏发电项目上也进行了一定的研发和投入，取得了一定的成绩。无线监控系统是对太阳能光伏发电运行状况的控制系统之一，通过该系统可以及时掌握太阳能光伏发电的运行状况，及时排查太阳能光伏发电系统中的故障和潜在问题，以保障设备的健康运行，从而推动我国太阳能光伏发电产业的进一步发展。

［1］吴铭.太阳能光伏发电无线远程监控系统的研究与设计［J］.文摘版：工程技术，2015（53）：169.

［2］孙彦祥，马叶革.太阳能光伏发电中跟踪控制系统的研究与设计［J］.工业设计，2015（4）：100.

［3］周立峰，肖章，宋百姓.太阳能光伏发电系统在建筑供配电中的应用研究［J］.城市建设理论研究（电子版），2015（20）.