浅析新能源背景下光伏发电数据监控系统的作用

安科瑞徐赟杰18706165067

摘要：全球化经济社会的快速发展，加快了传统能源的消耗，导致能源日益短缺，与此同时还带来了严重的环境污染。因此利用没有环境污染的太阳能进行光伏发电获得了社会的普遍关注。

关键词：光伏发电；数据采集；数据监控。

1.引言

能源已经成为决定当今社会发展的关键因素。一个国家能否高效、合理的利用随处可见的新能源，直接决定着这个国家未来的发展方向。太阳能作为新能源中不可忽视的重要一员，逐渐走入大众视野。其具有显著特点主要包括清洁、无污染、易获得。正是这些显著的特点使得太阳能的使用逐步流行，并发展成为新能源领域中的一种趋势。应运而生的光伏发电站充分利用太阳能的优势，针对光伏电站行业进行数据采集、数据可视化及数据分析，着力于为光伏设备安装商、运营商及民用商、光伏用户提供线上工具支持；为光伏电站投资人提供数据参考，降低投资风险。同时光伏发电站的高度智能化也使得设备的检查变得简单，由最开始的安排人员现场检查逐步变成自动化检查，较大程度提高人力物力，提高检查效率。

2光伏系统的数据操作

2.1光伏系统中数据采集模块的实现

数据采集模块的主要流程如图1所示，本模块主要由数据采集器、气象传感器、光伏阵列传感器、通信终端设备组成。光伏系统通过加入现代化的仪器，帮助用户实时采集光伏电站发电和当地环境参数情况。在传统光伏发电站的基础上，改用更加先进的硬件通讯协议——RS485/422协议，该协议能够更好在网络中运输采集的数据，这些数据主要包括逆变器数据和气象站数据。数据采集模块的功能实现主要是通过采集模块平台收发消息，进行数据传输等。该模块使用的主要是市场上现有的光伏设备生产厂商的产品，例如英臻、华为、阳光、品联、畅洋、淘科等。这些厂商的采集器模块主要是由传感器、控制器等单元构成，采用的是远程数据采集的方式。数据采集模块需要的材料是通信芯片、存储芯片,实现原理则是将各个芯片集成在一块电路板上。系统通过上述器件集成的电路芯片，来快速获取光伏电站的变器数据和气象站数据。

2.2光伏系统中数据处理模块的实现

数据处理模块的实现主要流程如图2所示。数据处理模块主要完成对接收到的数据帧进行校验、解析和转换和存入数据库等功能。

2.3光伏系统中数据展示模块的实现

数据展示模块的主要实现流程如图4所示。数据展示是指对接收到的电站数据进行数据可视化，展示部分主要分为电站中心，运维中心，展示中心和报表中心。数据展示模块通过对光伏电站的四大中心的展示，给用户提供详尽的光伏电站信息，帮助用户及时了解光伏电站信息和处理光伏电站的突发事件。

3 光伏系统的优势

3.1为光伏电站行业运行、维护和管理问题提供解决方案

光伏电站大多建设在偏僻、环境相对恶劣的地区，派人值守可行度不高。光伏系统设计者考虑到这一问题，在光伏系统中专门增设了数据监控模块，利用电子器件实时检查光伏电站情况，并将数据上传到网络端。在网络发达的今天，人们可以随时通过手机、电脑等进行远程查看数据,也可以在发现问题的第一时间打电话通知电站的管理者。

数据监控模块完成自动化监控的具体解决措施主要有：

（1）建立相关的光伏电站管理机制，并充分利用数字信息化技术，实现光伏电站数据共享和远程监控。

（2）建立完善的系统故障处理体系,将电站各设备在运行中出现的故障进行整理分类,并记录下相关故障的处理方法。

（3）组织技术人员参加各种培训，使其掌握一般系统故障的产生原因,并培养其妥善解决故障的能力。同时安排操作人员负责与设备厂商的联络工作,当电站遇到机械故障时,也能第一时间通知维修人员进行抢修,或者在较短的时间内通知设备厂商更换设备。光伏系统通过上述措施很好实现了自动化监管功能，帮助公司减少了人力资源的浪费。

3.2为光伏电站投资人的投资行为提供决策依据和数据支持

光伏产业作为新能源产业,是我国经济发展的重要产业之一。光伏发电投资不仅可以给经济社会发展提供清洁的能源与电力,而且还可以给投资者带来丰厚的收益。再加上近些年政府对其大力支持,所以光伏电站逐渐成为投资热点。投资者在确定光伏发电是否为一个正确的投资项目之前,可以先对光伏投资项目的特征进行一定的了解,帮助其正确理解和把握光伏发电投资的风险。投资方可将第三方机构的监控数据作为投资决策的参考依据，了解各种风险因素。同时也可根据监控数据实时的查看投资和收益状况，并在之后的合同中制定相应规避风险的方案。

3.3为光伏养老、光伏脱贫、电站交易等提供数据共享和决策支持

光伏扶贫是国家大力倡导的,不仅符合以低碳为理念的能源发展战略，而且也符合以扶贫为工作重点的农村帮扶计划。光伏扶贫可以帮助农村解决用电问题,同时也可以利用农村的劳动力,利用光能来获得收入。

光伏系统为农民脱贫提供途径。光伏系统为实现光伏脱贫的具体措施有：

（1）在政府指导支持下确定合适的光伏扶贫模式，建立光伏电站，进行资金投入，同时确定相应的光伏养老政策。

（2）在政府鼓励的基础之上，选择有技术手段、有技术实力的光伏脱贫实施单位，同时以村集体为单位进行光伏电站管理,光伏发电所得投资收益也由村集体分发给各户。

（3）给当地老百姓做光伏电站管理方面的相关培训，解决部分贫困百姓就业问题。同时教会农村的青壮年一些电站交易的知识,用相对丰厚的待遇留住人才。

4安科瑞分布式光伏运维云平台介绍

4.1概述

AcrelCloud-1200分布式光伏运维云平台通过监测光伏站点的逆变器设备，气象设备以及摄像头设备、帮助用户管理分散在各地的光伏站点。主要功能包括：站点监测，逆变器监测，发电统计，逆变器一次图，操作日志，告警信息，环境监测，设备档案，运维管理，角色管理。用户可通过WEB端以及APP端访问平台，及时掌握光伏发电效率和发电收益。

4.2应用场所

目前我国的两种分布式应用场景分别是：广大农村屋顶的户用光伏和工商业企业屋顶光伏，这两类分布式光伏电站今年都发展迅速。

4.3系统结构

在光伏变电站安装逆变器、以及多功能电力计量仪表，通过网关将采集的数据上传至服务器，并将数据进行集中存储管理。用户可以通过PC访问平台，及时获取分布式光伏电站的运行情况以及各逆变器运行状况。平台整体结

4.4系统功能

AcrelCloud-1200分布式光伏运维云平台软件采用B/S架构，任何具备权限的用户都可以通过WEB浏览器根据权限范围监视分布在区域内各建筑的光伏电站的运行状态（如电站地理分布、电站信息、逆变器状态、发电功率曲线、是否并网、当前发电量、总发电量等信息）。17269758633

4.4.1光伏发电

4.4.1.1综合看板

●显示所有光伏电站的数量，装机容量，实时发电功率。

●累计日、月、年发电量及发电收益。

●累计社会效益。

●柱状图展示月发电量

4.4.1.2电站状态

●电站状态展示当前光伏电站发电功率，补贴电价，峰值功率等基本参数。

●统计当前光伏电站的日、月、年发电量及发电收益。

●摄像头实时监测现场环境，并且接入辐照度、温湿度、风速等环境参数。

●显示当前光伏电站逆变器接入数量及基本参数。

4.4.1.3逆变器状态

●逆变器基本参数显示。

●日、月、年发电量及发电收益显示。

●通过曲线图显示逆变器功率、环境辐照度曲线。

●直流侧电压电流查询。

●交流电压、电流、有功功率、频率、功率因数查询。

结语

随着太阳能等清洁能源的使用领域越来越广,光伏发电技术也在不断普及，数据采集和远程监控也变得越来越重要。远程监控不仅可以降低运营成本,而且也有利于光伏电站的日常运行管理、设备维护等。在光伏系统大力度发展下，越来越多的人受益。电力公司可以使用远程监控系统替代员工的值守，投资人员可借助光伏系统获取更将详尽的电站信息，为后期的投资提供决策依据，农民也可在光伏系统的帮助下脱贫。

审核编辑 黄宇