下载文档原格式
光伏电站数据采集系统与远程通讯系统一、项目简介1、项目名称:巨力新能源10MW太阳能光伏屋顶发电项目2、建设单位:中国巨力集团有限公司3、建设规模:10MWp屋顶光伏发电项目4、项目地址:中国巨力集团5、电站范围:中国巨力集团厂区6、单位屋顶:8处二、监控系统说明如图2.1所示,光伏综合监控系统具备就地和远程监控功能,监控软件由本地监控与远程监控相结合。
本地监控由中央控制器(包括数据采集、控制算法、网关等功能、通讯链路、本地显示组成,主要功能是负责本地发电设备数据采集、控制、数据存储、能量调度、通讯等功能。
远程监控由广域网通讯链路、路由器、数据库服务器、网络服务器、上位机展示平台组成,主要功能是负责将各个电站数据进行收集,电站状况调查,数据存储、处理、分析,发电经济性分析等等。
传统光伏电站监控系统主要由逆变器厂商随设备提供,从本厂逆变器出发,对电站运行的一些参数进行监测,难以或不能直接控制逆变器的运行状态,无法获取电站中的其它设备的信息及控制这些设备,也无法满足电网调度系统对电站的实时监控要求。
而且该项目将采用不同厂商的设备,电源厂商自有的监控系统一般对其他厂家的设备兼容性差,容易造成一个个“孤岛”系统,无法形成统一的监控体系。
大型光伏电站必须配备自动运行、功能完善的监控系统。
这种监控系统不同于传统发电厂监控系统或变电站综合自动化系统,相对来说,大型光伏电站内设备种类不及传统电厂丰富,生产控制流程也不太复杂。
但其典型特点是装机容量大(10MW以上、占地面积广(150亩以上,且地理位置偏僻、维护人员很少,这就要求生产运行、设备监控、环境监测、安保技防等各环节集中统一起来,且能够适应其位置分散、配置灵活的特点。
基于现场总线设计的大型光伏电站监控系统可以满足这些要求。
因此,需要搭建一个统一的本地集中监控中心,该监控中心位于巨力索具园区,能够对不同厂商、不同类别、不同型号的光伏发电电源设备及计量表计、直/交流柜及其它电力设备进行统一监控,实现对该项目所包含的光伏电站完整、统一的实时监测和控制。
光伏电站通信控制系统的设计与实现随着人们对可再生能源的需求不断增加，光伏电站作为一种重要的可再生能源发电系统已经成为了当今世界的主要发展方向之一。
然而，光伏电站的管理和监控仍然面临着许多挑战，其中之一就是光伏电站通信控制系统的设计与实现。
本文将探讨光伏电站通信控制系统的设计原则和实现方法。
光伏电站通信控制系统是指通过网络技术和自动化控制技术实现对光伏电站的远程监控和管理。
它的设计目标是实现对光伏电站各个部分和设备的实时监控、数据采集和故障诊断，以提高光伏电站的运行效率和可靠性。
下面将从系统架构、通信协议和安全性三个方面进行详细阐述。
首先，一个光伏电站通信控制系统的设计要考虑到系统的整体架构。
一个典型的光伏电站控制系统包括光伏电池组件、逆变器、电池组、电网和监控中心等组成部分。
这些组成部分通过通信网络和数据总线相连，实现数据传输和控制指令的传递。
在架构设计上，需要考虑到系统的可扩展性和可靠性，使系统能够适应不同规模的光伏电站，并能够应对部分组件故障的情况。
其次，选择合适的通信协议是光伏电站通信控制系统设计的关键。
常用的通信协议包括Modbus、DNP3.0和IEC61850等。
这些协议具有不同的特点和适用范围，如Modbus适用于小型光伏电站的数据采集和控制，DNP3.0适用于大型光伏电站的远程监控和故障诊断，IEC61850适用于光伏电站与电网之间的通信。
在选择通信协议时，需要根据光伏电站的规模、功能要求和通信网络的条件进行综合评估，以达到最佳的系统性能和可靠性。
最后，保障光伏电站通信控制系统的安全性是至关重要的。
光伏电站作为重要的能源发电设施，其安全性和稳定性对整个电力系统的运行有着重要的影响。
为了保障通信控制系统的安全，需要采取一系列措施，如数据加密、用户身份认证、访问控制和防火墙等。
此外，及时更新系统软件、定期的安全演练和紧急响应机制也是保障系统安全的重要手段。
总结起来，光伏电站通信控制系统的设计与实现是实现光伏电站高效运行的关键一环。
光伏大数据平台技术解决方案一、内容综述随着绿色能源技术的飞速发展，光伏大数据平台已经成为当下关注的焦点。
这篇技术解决方案旨在探讨如何构建一个高效、可靠的光伏大数据平台，以满足广大用户和行业日益增长的需求。
我们知道光伏技术虽然深奥复杂，但对于它的应用和对数据的分析需求却需要与我们的生活紧密相连。
因此我们将用通俗易懂的语言，为大家解读这一复杂的技术方案。
接下来让我们一探究竟！1. 光伏产业现状及发展趋势近年来光伏产业在全球范围内蓬勃发展，成为绿色能源领域的一颗璀璨新星。
咱们都知道，随着全球气候变化的挑战日益严峻，光伏产业的重要性愈加凸显。
那么说到光伏产业，你想到的是什么？是越来越多的太阳能板铺满屋顶，还是光伏电站如雨后春笋般崛起？接下来让我们一起探讨一下光伏产业的现状及未来的发展趋势。
首先咱们看看光伏产业的现状，随着技术的不断进步和成本的持续下降，光伏产业在全球范围内实现了跨越式发展。
街头巷尾越来越多的家庭和商业建筑上都装上了光伏板，阳光成了人们手中的财富。
而且光伏技术的应用领域也在不断扩大，从传统的电力领域扩展到交通、工业、农业等多个领域。
这种绿色环保、可再生的能源正在逐渐改变我们的生活方式。
那么接下来聊聊光伏产业的发展趋势，首先随着技术的不断创新和进步，光伏电池的转化效率会越来越高，成本也会越来越低。
这意味着我们可以更高效、更经济地利用太阳能资源。
其次随着全球对可再生能源的需求日益增长，光伏产业将迎来更加广阔的发展空间。
未来的光伏电站可能会像森林一样茂盛，遍布地球的每一个角落。
光伏产业还将与其他产业深度融合，比如储能技术、智能电网等，形成更为强大的新能源生态系统。
从太阳能板到电池储能系统再到智能家居应用，每一个细节都将更加智能化和人性化。
这就是光伏产业的未来蓝图，听起来是不是很激动人心？我们拭目以待吧！2. 大数据技术在光伏产业中的应用背景光伏产业这几年的发展势头可是硬的，绿色能源的趋势越来越火，光伏板的安装和使用也变得越来越普遍。
分布式光伏电站智能控制系统设计随着全球能源危机的威胁日益加剧，人们对可再生能源的关注度不断提高。
光伏发电作为其中一种重要的可再生能源，由于其环保、可持续、分布式特性，逐渐成为了人们关注的焦点。
为了更有效地利用光伏能源，并提高发电效率，设计一个智能控制系统成为了必要的任务。
一、系统需求分布式光伏电站智能控制系统应具备以下功能和特点：1. 分布式控制：能够同时管理多个光伏电站的运行状态，以实现集中控制和监测。
2. 运行数据监测和分析：实时采集光伏电站的运行数据，对光伏组件的发电情况、温度、辐照度等参数进行监测和分析，以优化发电效率。
3. 故障检测和预警：监测光伏组件的工作状态，及时发现故障并提供相应的预警信息，以便及时维修和保养。
4. 远程控制和维护：可以通过网络远程控制光伏电站的运行状态，同时能够进行故障诊断和维护。
5. 数据安全与隐私保护：确保系统中的数据安全，严格保护用户的隐私。
二、系统架构基于以上需求，设计一个分布式光伏电站智能控制系统如下：1. 传感器模块：用于采集光伏电站中的关键数据，如发电量、温度、辐照度等。
2. 控制器模块：负责对传感器采集到的数据进行处理和存储，并负责系统的控制和指令传输。
3. 数据分析模块：对采集到的数据进行分析和处理，以优化光伏发电系统的运行效率。
4. 通信模块：负责系统内部各模块之间的通信，如传感器和控制器之间、控制器和数据分析模块之间的通信。
5. 远程控制维护模块：通过网络实现对光伏电站的远程控制和维护，包括故障检测、故障诊断和故障修复等。
三、具体实现1. 选择合适的传感器：根据需求，选择适合光伏电站的采集传感器，如太阳能电池板输出功率传感器、温度传感器、辐照度传感器等。
通过这些传感器的数据采集，可以了解光伏电站的发电状况和环境参数。
2. 控制器设计：设计一个高效稳定的控制器，具备处理和存储数据的能力，能够根据采集到的数据进行相应的控制操作，并实现与其他模块之间的通信。
光伏系统设计范文一、引言光伏系统是利用太阳能光电转换技术，将太阳辐射能转化为电能的一种设备。
随着能源危机和环境污染问题的日益突出，光伏系统被广泛应用于家庭、商业甚至工业领域。
为了更好地利用太阳能，并提高系统的效率和可靠性，本文将介绍一个典型的光伏系统设计方案。
二、系统组成及架构本光伏系统设计采用光伏组件、逆变器、蓄电池和控制系统四个主要组成部分。
光伏组件用于转化太阳能为电能，逆变器将直流电能转化为交流电能，蓄电池用于存储电能，控制系统用于监测和控制整个系统的运行。
系统架构如下：1.光伏组件：采用多个太阳能电池板进行串并联连接，以提高系统的输出功率。
2.逆变器：将光伏组件输出的直流电能转化为交流电能，并保证输出的电压和频率符合用户需求。
3.蓄电池：存储光伏系统输出的电能，以便在光照不足或停电时提供供电。
4.控制系统：通过传感器监测光照强度、电池容量等参数，根据需要控制光伏系统的运行状态，实现光伏发电的最优化运行。
三、系统设计要点1.太阳能电池板选择：选用效率较高的多晶硅太阳能电池板，以提高系统的能量转换效率。
2.逆变器选择：选择具有良好性能和高效转换率的逆变器，以确保输出的交流电能质量和稳定性。
3.蓄电池选择：根据系统负载需求和预计的停电时间选择适当容量的蓄电池，以保证系统的可靠性和稳定性。
4.控制系统设计：利用传感器实时监测光照强度、电池容量等参数，根据设定的策略控制光伏系统的运行状态，以最大限度地提高系统的能量利用率。
四、系统运行与维护1.系统运行：光伏组件吸收太阳辐射能并转化为电能，逆变器将直流电能转化为交流电能供电给用户。
同时，充电控制系统将多余的电能充入蓄电池进行存储，以备不时之需。
2.系统维护：定期清洗和检查太阳能电池板，以确保充分的光照吸收和高效的能量转换；定期检查蓄电池的容量和状态，保证系统在停电时能够正常运行。
五、结论本文介绍了一个典型的光伏系统设计方案，该方案采用光伏组件、逆变器、蓄电池和控制系统四个主要组成部分，旨在提高太阳能利用效率和系统的可靠性。
光伏电站监控系统基本架构及构成一、光伏电站计算机监控系统架构光伏电站计算机监控系统的主要任务是对电站的运行状态进行监视和控制，向调度机构传送有关数据，并接受、执行其下达的命令。
站控层设备按电站远景规模配置，间隔层设备按工程实际建设规模配置。
各部分设备组成如下：1.站控层设备由主机兼操作员站、远动通信设备、公用接口装置、网络设备、打印机等组成，其中主机兼操作员站、远动通信设备按双套冗余配置，远动通信设备优先采用无硬盘专用装置。
2.间隔层设备包括光伏逆变器、汇流箱、太阳跟踪系统、气象监测系统及辅助系统的通信控制单元，光伏发电单元规约转换器，保护和测控装置等设备。
3.网络层设备包括网络交换机、光/电转换器、接口设备和网络连接线、电缆、光缆及网络安全设备等。
站控层与间隔层通常采用以太网连接，110kV及以上电站采用双重化网络，35kV电站采用单网结构。
站控层、间隔层网络交换机采用具备网络管理能力的交换机，站控层交换机的容量根据电站远景建设规模配置，间隔层交换机的容量根据远景出线规模配置，网络媒介在室内采用五类以上屏蔽双绞线，室外的通信媒介采用光缆。
二、光伏电站计算机监控系统站控层（一）数据采集通信子系统数据采集通信子系统一般由两套前置机及其通信接口装置、网络设备等组成。
其中。
前置机负责与各间隔层设备进行数据通信，完成数据采集与通信功能;通信接口装置负责与直流系统、UPS、电能量采集装置等其他智能设备进行数据通信。
前置机通过站控层网络与主机、工作站。
远动工作站等站控层设备连接，实现站控层内部通信功能。
间隔层设备直接接入站控层网络，站控层网络一般采用快速交换式以太网，以实现站控层与间隔层之间数据的快速交换。
数据采集和通信功能由主机、人机工作站、远动工作站等站控层设备的通信软件模块完成，一般要求站控层和远动工作站直接读取间隔层设备的信息，即信息采集遵循"直采直送"的原则。
光伏电站计算机监控系统一般采用双主机兼操作员站模式，主机是站控层数据收集、处理、存储及发送中心。
光伏电站远程视频监控系统解决方案目录第1章概况 (51.1项目背景 (51.2需求分析 (51.3设计目标 (51.4设计原则 (61.5设计依据 (7第2章系统总体设计 (9 2.1设计思路 (92.2系统结构 (102.3系统组成 (112.3.1站端系统 (112.3.2传输网络 (112.3.3主站系统 (112.4功能设计 (112.5系统特点 (132.5.1高清监控技术 (132.5.2专用平台软件 (13 第3章站端系统设计 (153.1站端概述 (153.2H-DVR (153.3站端摄像机 (173.4管理服务器 (183.5配套设施 (183.5.1安装方式 (183.5.2补光灯 (193.5.3防雷 (19第4章传输网络设计 (22 4.1系统网络 (224.2站端网络 (224.3主站网络 (22第5章主站系统设计 (23 5.1主站概述 (235.2硬件设备组成 (23 5.2.1服务器 (235.2.2管理服务器 (245.2.3解码设备 (245.2.4存储设备(选配 (25 第6章平台软件设计 (276.1平台架构 (276.1.1基础开发平台 (28 6.1.2平台服务 (286.1.3业务逻辑子系统 (28 6.1.4应用系统 (286.1.5 Web Service接口 (28 6.2平台特点 (286.3平台运行环境 (296.3.1操作系统 (296.3.2数据库 (296.4平台模块 (296.4.1服务模块 (306.4.2应用模块(客户端 (32 6.5平台功能 (336.5.2基本功能 (336.5.3扩展功能 (386.6平台性能参数 (40第7章产品介绍 (417.1DS-9016HF-SH(混合型网络硬盘录像机 (417.2DS-2AF1-613X(6寸高速智能球机 (437.3DS-2DF1-572(130万像素5寸网络高清智能球机 (46 7.4DS-6401HD(高清解码器 (497.5IS-VSE2056(服务器 (517.6IS-VSW2126(二层交换机 (527.7DS-A1016R(网络存储设备 (537.8V OSTRO 260MT(工作站 (547.9ER3100(企业级VPN路由器 (55图表图表1光伏电站远程视频监控系统拓扑图 (10图表2站端系统拓扑图 (15图表3灯光控制示意图 (19图表4主站系统拓扑图 (23图表5电力行业平台软件架构层次图 (27第1章概况1.1项目背景目前中广核太阳能开发有限公司在建太阳能项目有甘肃敦煌项目,青海锡铁山项目,宁夏青铜峡项目,西藏桑日项目,计划于2020年建设规模为300万KW,建设考虑五年内建设20个太阳能电站的规模。
光伏电站数据采集系统与远程通讯系统精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-光伏电站数据采集系统与远程通讯系统一、项目简介1、项目名称：巨力新能源10MW太阳能光伏屋顶发电项目2、建设单位：中国巨力集团有限公司3、建设规模：10MWp屋顶光伏发电项目4、项目地址：中国巨力集团5、电站范围：中国巨力集团厂区6、单位屋顶：8处二、监控系统说明如图所示，光伏综合监控系统具备就地和远程监控功能，监控软件由本地监控与远程监控相结合。
本地监控由中央控制器（包括数据采集、控制算法、网关等功能）、通讯链路、本地显示组成，主要功能是负责本地发电设备数据采集、控制、数据存储、能量调度、通讯等功能。
远程监控由广域网通讯链路、路由器、数据库服务器、网络服务器、上位机展示平台组成，主要功能是负责将各个电站数据进行收集，电站状况调查，数据存储、处理、分析，发电经济性分析等等。
传统光伏电站监控系统主要由逆变器厂商随设备提供，从本厂逆变器出发，对电站运行的一些参数进行监测，难以或不能直接控制逆变器的运行状态，无法获取电站中的其它设备的信息及控制这些设备，也无法满足电网调度系统对电站的实时监控要求。
而且该项目将采用不同厂商的设备，电源厂商自有的监控系统一般对其他厂家的设备兼容性差，容易造成一个个“孤岛”系统，无法形成统一的监控体系。
大型光伏电站必须配备自动运行、功能完善的监控系统。
这种监控系统不同于传统发电厂监控系统或变电站综合自动化系统，相对来说，大型光伏电站内设备种类不及传统电厂丰富，生产控制流程也不太复杂。
但其典型特点是装机容量大（10MW 以上）、占地面积广（150亩以上），且地理位置偏僻、维护人员很少，这就要求生产运行、设备监控、环境监测、安保技防等各环节集中统一起来，且能够适应其位置分散、配置灵活的特点。
基于现场总线设计的大型光伏电站监控系统可以满足这些要求。
一、光伏系统总体设计与发电量计算光伏系统总体方案设计主要包括：光伏组件选型、光伏阵列运行方式选择、逆变器选型、光伏方阵和子方阵设计以及年上网电量计算等。
二、光伏组件选型三、太阳能电池概述太阳能光伏系统中最重要的是电池，是收集阳光的基本单位。
大量的电池合成在一起构成光伏组件。
太阳能光伏电池主要有：晶体硅电池（包括单晶硅Mono-Si、多晶硅Multi-Si、带状硅Ribbon/Sheet-Si）、非晶硅电池（a-Si）、非硅光伏电池（包括硒化铜铟CIS、碲化镉CdTe）。
目前市场生产和使用的太阳能光伏电池大多数是用晶体硅材料制作的；薄膜电池中非晶硅薄膜电池占据薄膜电池大多数的市场。
从产业角度来划分，可以把太阳能光伏电池划分为硅基电池和非硅电池，硅基电池已较佳的性价比和成熟的技术，占据了绝大多数的市场份额。
（1）晶体硅光伏电池晶体硅仍是当前太阳能光伏电池的主流，多晶硅电池的生产主要有两种方法，一种是通过浇铸、定向凝固的方法，制成多晶硅的晶锭，再经过切割、打磨等工艺制成多晶硅片，进一步印刷电级、封装，制成电池。
浇铸方法制造多晶硅片不需要经过单晶拉制工艺，消耗能源较单晶硅电池少，并且形状不受限制，可以做成适合光伏组件布置的方形：除不需要单晶拉制工艺外，制造单晶硅电池的成熟工艺都可以在多晶硅电池的制造中得到应用。
另一种方法是在单晶硅衬底上采用化学气相沉积（VCD）等工艺形成无序分布的非晶态硅膜，然后通过退火形成较大的晶粒，以提高发电效率。
多晶硅电池的效率能够达到13～18％，低于单晶硅电池的水平。
单晶硅电池是最早出现，工艺最为成熟的太阳能光伏电池，也是大规模生产的硅基太阳能电池中效率最高的。
单晶硅电池是将硅单晶进行切割、打磨制成单晶硅片，在单晶硅片上经过印刷电极、封装流程制成的，现代半导体产业中成熟的拉制单晶、切割打磨以及印刷刻版、封装等技术都可以在单晶硅电池生产中直接应用。
大规模生产的单晶硅电池效率可以达到14～20%。
数据中心分布式光伏发电案例数据中心分布式光伏发电是一种将光伏发电系统与数据中心相结合的新型能源利用方式。
通过在数据中心的屋顶或附近建设光伏电站，将太阳能转化为电能，为数据中心提供可再生能源，实现绿色、低碳的运营模式。
下面是关于数据中心分布式光伏发电的十个案例。
1.谷歌数据中心谷歌是全球最大的互联网公司之一，致力于推动可持续发展。
该公司在全球范围内的数据中心都采用了分布式光伏发电系统。
这些光伏电站分布在数据中心的屋顶上，通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，为数据中心提供绿色能源。
2.亚马逊数据中心亚马逊是全球最大的电子商务公司之一，也在数据中心中采用了分布式光伏发电系统。
在其位于美国的数据中心中，亚马逊建设了大规模的光伏电站，为数据中心提供可再生能源，并减少对传统电力的依赖。
3.微软数据中心微软是全球最大的软件公司之一，致力于推动可持续发展。
微软在其位于美国的数据中心中建设了大规模的光伏发电系统，通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，为数据中心提供清洁能源。
4.阿里巴巴数据中心阿里巴巴是中国最大的电子商务公司之一，在其位于中国的数据中心中也采用了分布式光伏发电系统。
阿里巴巴在数据中心的屋顶上建设了太阳能电池板，将太阳能转化为电能，为数据中心提供可再生能源。
5.腾讯数据中心腾讯是中国最大的互联网公司之一，也在数据中心中采用了分布式光伏发电系统。
腾讯在其位于中国的数据中心中建设了大规模的光伏电站，为数据中心提供清洁能源，并减少对传统电力的依赖。
6.苹果数据中心苹果是全球知名的科技公司之一，致力于推动可持续发展。
苹果在其位于美国的数据中心中采用了分布式光伏发电系统，通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，为数据中心提供绿色能源。
7.华为数据中心华为是中国最大的通信设备制造商之一，在其位于中国的数据中心中也采用了分布式光伏发电系统。
华为在数据中心的屋顶上建设了太阳能电池板，将太阳能转化为电能，为数据中心提供可再生能源。
光伏电站远程数据中心系统架构设计黄小鉥，翟长国，郭剑虹，吴福保，姚虹春（国网电力科学研究院／南京南瑞集团公司，江苏省南京市２１０００３）摘要：介绍了金太阳示范工程中光伏电站远程数据中心系统的基本逻辑结构及功能。
远程数据中心系统负责监视光伏电站的运行情况，并进行数据汇总分析。
在此基础上讨论了通信方式、通信协议的选择，以及数据模型和应用功能的设计。
目前，该数据中心已在国家电网公司试验验证中心投入运行。
关键词：光伏电站；远程监控；数据中心；金太阳示范工程；系统结构收稿日期：２０１０－０８－３１；修回日期：２０１０－１２－２２。
０ 引言金太阳示范工程是国家重视太阳能利用、加快国内光伏发电的产业化和规模化的一项战略发展策略。
光伏电站的通信和数据模型还没有统一的标准。
文献［１］设计了光伏电站监控系统的结构；文献［２－３］提出了光伏电站远程监控系统的通信方式；文献［４－５］提出了适用于光伏电站仿真的建模方法；文献［６］提出了基于公共信息模型（ＣＩＭ）的数据处理方法；文献［７］提出了风光储一体的网格界面。
这些分析为光伏电站的数据采集、数据建模和通信方式提出了可行的思路，但未涉及作为数据中心时的通信要求、数据模型和分析应用功能。
目前国内建成的光伏电站当地监控系统，其重点也在于电站内各类设备的信息采集，个别逆变器厂家建设了适用于本公司逆变器产品的远程监视系统，主要用于采集电量等少数几个数据。
随着光伏产业的规模化发展，考虑光伏电站分散分布的特点，有必要建立金太阳远程数据中心，以便综合评估、利用和统计光伏电站的各类数据。
本文分析了现有光伏电站的结构特点，在此基础上对远程数据中心的系统架构、通信模式、数据模型和应用功能进行了设计，并开发了系统软件。
１ 系统架构作为金太阳示范工程的远程数据中心，该中心要求光伏电站上送各类运行数据，包括核心设备数据、电量数据、环境资源数据等，汇集后进行数据的监视和分析。
整个系统分为３层：电站层包括了属于金太阳示范工程的所有光伏电站，主要采集的信息包括光伏电站核心设备（逆变器等）和电能表信息、环境数据；通信层通过信道将电站的信息上送；主站层即远程数据中心，所有电站的数据在此汇总分析。
其逻辑结构如图１所示。
图１ 金太阳远程数据中心逻辑结构Ｆｉｇ．１ Ｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｏｌｄｅｎ－ｓｕｎ ｌｏｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅｄａｔａ ｃｅｎｔｅｒ１．１ 电站层每个光伏电站都是一个太阳能光伏并网发电系统，具有包括升压站（变压器）、逆变器、汇流箱、电池阵列、蓄电池、电能表、环境检测设备在内的各类核心设备。
此外，还包括气象数据和逐日系统的数据，站内需要实现对各类数据的采集转发功能。
电站内元件典型接线方式和数据采集见图２。
１．２ 通信层１．２．１ 电站当地通信条件目前，国内光伏电站对外数据转发尚无统一的标准，因此各个电站的配置也大不相同，当地的对外通信状况大致可分为以下３种：１）配有当地监控系统。
这种电站的容量相对较大，有独立的监控中心，只需在监控中心侧进行扩展即可实现对外通信。
—１６—第３５卷 第７期２０１１年４月１０日Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．７Ａｐｒ．１０，２０１１图２ 典型接线和数据采集图Ｆｉｇ．２ Ｔｙｐｉｃａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｄｉａｇｒａｍ２）当地没有监控系统，但逆变器具备转发接口。
这种电站的容量相对较小，各个逆变器的信息可以汇总后转发出来。
３）当地没有监控系统，逆变器也不具备转发接口。
这种电站的容量很小，如需对外转发数据，必须增加通信模块。
金太阳示范工程中的光伏电站要求采用前２种建设模式，留有对外通信端口。
１．２．２ 通信方式的选择由于金太阳示范工程遍布全国各个省市，采用无线通信是最合理的方式，同时必须满足：①覆盖范围广；②快速；③安全；④费用省。
金太阳远程数据中心选择电信无线虚拟专用拨号网（ＶＰＤＮ）作为通信通道。
ＶＰＤＮ是中国电信提供的一种基于２Ｇ／３Ｇ网络的无线业务，它利用工业标准的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ第２层隧道协议（Ｌ２ＴＰ）技术为政府、企业客户的无线移动用户构建的与公众互联网完全隔离的虚拟专用网络，能够满足以上要求。
建设时在主站层配置路由器和防火墙，在当地电信开通专用域名，通过专线接入当地电信ＶＰＤＮ平台。
在电站侧配置无线接入终端接入电信无线网络，其结构如图３所示。
图３ 通信结构Ｆｉｇ．３ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ１．２．３ 通信协议的选择目前，光伏电站内的数据采集协议大都基于工业控制器的网络协议ＭＯＤＢＵＳ。
由于电站内部设备分为众多单元，每个单元的数据量较少，因此ＭＯＤＢＵＳ协议更适合于站内使用。
如果用于对外转发，由于每包字节数的限制使其适应性不佳，因此，考虑采用现有已经成熟的电力系统常用的网络传输协议ＩＥＣ １０４，但必须进行如下扩充：１）用特定的功能码来描述数字量。
所谓数字量即一个整型值，每个数值代表不同的含义，这种数据类型常见于各类设备的状态。
其不同于ＩＥＣ １０４中所定义的标准数据类型，因此必须加以扩充。
２）增加直接控制模式。
电力系统的控制流程为选点→返校→遥控，在光伏电站内的很多设备采取的是直接遥控方式。
如果需要对电站进行控制，则必须增加直接控制方式的描述。
１．３ 主站层主站系统采用双网模式，配置主备历史数据服务器、主备前置服务器、３台应用分析工作站和１台Ｗｅｂ服务器。
核心设备均采用冗余配置，以保证系统正常运行。
硬件结构如图４所示。
图４ 主站硬件结构Ｆｉｇ．４ Ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｓｔｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ主站层软件由操作系统、支撑平台、数据采集模块和各个应用功能组成。
操作系统选用Ｕｎｉｘ／Ｌｉｎｕｘ混合结构。
支撑平台主要提供系统运行支撑环境，包括网络、实时库、历史库、图形、报表等服务。
数据采集模块负责数据的采集，应用功能实现数据监视、各类数据的统计、光伏组件性能对比等。
２ 数据模型由于目前国内尚无光伏电站的数据模型标准，因此借鉴ＩＥＣ ６１９７０ＣＩＭ的建模方式对金太阳示范工程进行建模。
对于电站内的升压站（变压器）的模型可借鉴ＣＩＭ的标准，而逆变器、箱变、汇流箱等其他设备可以根据安装方式的不同分布到不同的单元中。
可将升压站（变压器）低压侧进线的所有设备划分为一个单元，认为是一个间隔；气象数据和逐日系统的数据相对独立，直接隶属于光伏电站，这样整个系统的数据模型见图５。
一个单元中的核心设备一般有如下几种情况：１）有一台箱变，若干台逆变器在此汇集后进行—２６—２０１１，３５（７） 第１次升压；直流侧设备包含若干个汇流箱和若干个电池阵列。
２）一台逆变器连接一台箱变，直流侧设备包含若干个汇流箱和若干个电池阵列。
３）没有箱变，只有一台逆变器，直流侧设备包含若干个汇流箱和若干个电池阵列。
根据以上分析，对一个间隔内的设备可按直流侧和交流侧进行划分，同时在设备模型中需要描述“父节点”，用以表示其上下级连接关系。
图５ 数据模型关系Ｆｉｇ．５ Ｄａｔａ ｍｏｄｅｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ为便于后期的统计分析，还需要描述核心设备的各类属性，包括设备型号参数、生产厂家、设备静态参数等，同时按照静态数据和动态数据建立统计模型。
系统整体类关系见附录Ａ图Ａ１。
３ 应用功能作为金太阳示范工程的远程数据中心，其主要职能是对金太阳工程的现场数据进行监视，并提供后期的数据分析。
因此主要包括以下应用功能：１）数据监视。
按全国→省份→光伏电站的层次结构组织数据监视画面，监视信息包括升压站（变压器）数据、逆变器交直流侧数据、箱变数据、电站拓扑结构、通信结构等。
２）数据统计。
按不同的统计区域（全国、各省、电站、单元）进行数据统计，统计量包括电量、功率、元件个数、电站运行率等。
３）数据对比。
按照不同的方式（电站、组件型号、设备厂商等）折算到统一单位面积进行数据对比。
包括发电量、发电效率、发电变化趋势等，给出优劣排序。
４）环境数据分析。
根据不同的环境条件，对光伏电站进行数据对比，给出不同环境条件下的发电效率优劣排序等。
４ 结语金太阳远程数据中心是金太阳示范工程的远程监视中心，通过该数据中心，可以监视金太阳示范工程中光伏电站的各类信息并进行数据分析对比。
目前金太阳远程数据中心系统已在国家电网公司试验验证中心投入运行（详见附录Ａ图Ａ２、图Ａ３），为光伏电站标准化的研究提供了参考。
附录见本刊网络版（ｈｔｔｐ：／／ａｅｐｓ．ｓｇｅｐｒｉ．ｓｇｃｃ．ｃｏｍ．ｃｎ／ａｅｐｓ／ｃｈ／ｉｎｄｅｘ．ａｓｐｘ）。
参考文献［１］李立伟，王英，包书哲．光伏电站智能监控系统的研制［Ｊ］．电源技术，２００７，３１（１）：７６－７９．ＬＩ Ｌｉｗｅｉ，ＷＡＮＧ Ｙｉｎｇ，ＢＡＯ Ｓｈｕｚｈｅ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ＰＶ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ，２００７，３１（１）：７６－７９．［２］刘福才，高秀伟，牛海涛，等．太阳能光伏电站远程监控系统的设计［Ｊ］．仪器仪表学报，２００２，２３（增刊１）：１８４．ＬＩＵ Ｆｕｃａｉ，ＧＡＯ Ｘｉｕｗｅｉ，ＮＩＵ Ｈａｉｔａｏ，ｅｔ ａｌ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅｓｏｌａｒ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｌａｎｔ’ｓ ｄｉｓｔａｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，２００２，２３（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ１）：１８４．［３］刘福才，张海良，王冬云．基于ＧＰＲＳ的光伏电站远程监控系统的设计［Ｊ］．自动化与仪表，２００６，２１（５）：２９－３１．ＬＩＵ Ｆｕｃａｉ，ＺＨＡＮＧ Ｈａｉｌｉａｎｇ，ＷＡＮＧ Ｄｏｎｇｙｕｎ．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｌａｎｔ’ｓ ｄｉｓｔａｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＧＰＲＳ［Ｊ］．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，２００６，２１（５）：２９－３１．［４］丁明，张征凯，毕锐．面向分布式发电系统的ＣＩＭ扩展［Ｊ］．电力系统自动化，２００８，３２（２０）：８３－８７．ＤＩＮＧ Ｍｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｅｎｇｋａｉ，ＢＩ Ｒｕｉ．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ＣＩＭ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ［Ｊ］．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｏｆ ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，２００８，３２（２０）：８３－８７．［５］李晶，许洪华，赵海翔，等．并网光伏电站动态建模及仿真分析［Ｊ］．电力系统自动化，２００８，３２（２４）：８３－８７．ＬＩ Ｊｉｎｇ，ＸＵ Ｈｏｎｇｈｕａ，ＺＨＡＯ Ｈａｉｘｉａｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ＰＶ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，２００８，３２（２４）：８３－８７．［６］梁才浩，段献忠．分布式发电及其对电力系统的影响［Ｊ］．电力系统自动化，２００１，２５（１２）：５３－５６．ＬＩＡＮＧ Ｃａｉｈａｏ，ＤＵＡＮ Ｘｉａｎｚｈｏｎｇ．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄｉｔｓ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００１，２５（１２）：５３－５６．［７］ＮＡＩＫ Ｒ，ＭＯＨＡＮ Ｎ，ＲＯＧＥＲＳ Ｍ，ｅｔ ａｌ．Ａ ｎｏｖｅｌ ｇｒｉｄｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｆｏｒ ｕｔｉｌｉｔｙ－ｓｃａｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ，ｗｉｎｄ－ｅｌｅｃｔｒｉｃ，ａｎｄ ｆｕｅｌ－ｃｅｌｌ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ ｏｎ ＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ，１９９５，１０（４）：１９２０－１９２６．黄小鉥（１９８０—），男，通信作者，工程师，主要研究方向：电力调度、监控系统。
