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重新安装浏览器，或使用别的浏览器浅析光伏发电系统的数据采集及监控系统
核心提示：本文阐述了光伏发电系统数据采集和监控系统，介绍了光伏发电系统数据采集系统的主要技术指标、基本功能及硬件结构，阐述了光伏发电监控系统和群控器的基本功能。1.发电数据采集系统
光伏发电系统利用数据采集系统可快速采集电池、蓄电池等器件的关键工作参数和太阳能辐射量、环境温度等气象参数，并且随时将采集的数据存入装置内的大容量非易失性数据存储器，最大容量可存入十年的工作数据。根据需要，还可随机将记录的数据打印出来，供设计或使用部门进行系统定量分析及资料存档，为今后光伏发电系统更合理的设计提供宝贵的科学依据。同时经常定期分析检查采集的工作数据，还可及时发现系统各部件的故障或隐患，随时排除故障或调整设计参数，以保证太阳能光伏发电系统稳定可靠工作，并可有效地延长太阳能光伏发电系统的工作寿命。
（1）数据采集系统的主要技术指标：
①蓄电池电压：标称值；最大值；采集精度1%；采集周期为1分钟。
②太阳能辐射量：最大值；采集精度1%；采集周期为1分钟。
③环境温度测量范围：-20℃～+60℃；采集精度1%；采集周期为1分钟。
④蓄电池充电电流：最大值；采集精度1%；采集周期为1分钟。
⑤蓄电池放电电流：最大值；采集精度1%；采集周期为1分钟。
（2）数据采集系统的基本功能
①数据采集。每隔1分钟将蓄电池电压、太阳能辐射量、蓄电池充电电流、蓄电池放电电流、环境温度等工作参数循环采集一次并暂存于数据缓冲区中。
②数据处理和记录。每隔1小时，采集系统将前60次采集的参数分别求平均值作为当前值存入掉电不丢失数据的EEPROM中与以前存入的参数进行比较，求得5个参数今日的最大值和最小值也存入EEPROM中。EEPROM中最多可存前98天每小时的当前值、最大值和最小值。由于采集系统内有硬时钟芯片，所以每到月底和年底，采集系统自动将蓄电池充电电量、放电电量和太阳能总辐射量进行累加统计并记录，采集系统可记录10年的累计值。
③显示。采用中文点阵液晶显示器，可分屏显示：被采集的5个工作参数的当前值，今日最大值和今日最小值。浏览前98天内任意一天中的5个参数24小时的历史记录数据。浏览前10年中任意一年、任意一月的三个累计值。
④历史数据打印。采用中文点阵打印机可打印任意选择开始日期和结束日期之间6个工作参数的历史数据（每天每小时的当前值、最大值和最小值）。
⑤硬时钟校准设置。可随时调整当前日期（年、月、日）和当前时间（小时、分钟）。
（3）数据采集系统的硬件结构
数据采集系统的硬件结构框图如图1所示，数据采集系统的功能如下：
①CPU将被采集的5路工作参数经信号处理电路处理后，输入至对应A/D输入端口，由软件程序控制定时进行数据采集。
②数据采集系统是一个完整的单片机应用系统，如果按常规配置进行设计，除CPU微处理器外，还需要多个不同功能的外围器件，如地址锁存器、EPROM、RAM、PLD等才能构成一个实用的系统，这样以来，将使整个系统体积变大、布线复杂。为此，在设计中可采用PSD3系列&可编程单片机通用外围接口芯片&，可将单片机需要的多个外围芯片集成在一个芯片内，从而大大简化了电路设计。
③由于需要记录存储98天的多个采集处理数据和10年的累计数据，信息量很大，所以配置有内含电池的32K不掉电RAM，长期记忆系统的运行数据。
④设计中最大采集的蓄电池充电电流最大可达200A、放电电流最大可达300A，采集精度为1%，如采用传统的分流器进行取样，将很难保证采集精度要求。为此，选用先进的霍尔电流传感器，不仅简化了安装工艺，还可提高采集精度和工作可靠性。
⑤数据显示采用点阵图形液晶显示模块，可清晰地显示4行标准汉字或8行ASCⅡ码字符，该LCD显示器内含背光电路，使数据显示更加清晰。当10分钟内无按键操作时，将自动关闭背光电路，以降低采集系统的自身功耗。
⑥机内配置有标准的并行打印机接口电路，外接中文点阵打印机，可随机打印系统运行的历史数据，供资料存档使用。
2.光伏发电监控系统
光伏发电监控系统结构如1所示，监控系统和群控器（ClusterController）功能如下：
①光伏发电系统的总体显示的信息包括：日期、已发电总量、天发电量、当前输出功率、总量、正常工作逆变器的数量。
②光伏发电系统的在线数据信息包括：并网逆变器的型号、编号；当前时间；并网逆变器输出功率；并网逆变器的工作状态；并网逆变器工作电压；并网逆变器直流电流；并网逆变器交流电压；并网逆变器交流电流；并网逆变器当天已工作时间。
③群控器监控并网逆变器每天的发电量查询时间(年/月/日)；并网逆变器的型号、编号；并网逆变器发电量。
④群控器监控并网逆变器每天时段参数记录：时间(年/月/日)；时段(例每天中每隔30分钟的参数大小)；并网逆变器的编号；并网逆变器的参数(直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、输出功率、发电量)，存储时段的参数可选择。
⑤光伏发电系统的运行报告包括：光伏发电系统报告；每台并网逆变器的状态；每台并网逆变器的通信质量报告分析(通信最大容忍错误次数率、通信错误次数、通信质量率)；每台并网逆变器的访问报告(最大容忍的通信不上的时间、在线时间长度、下线时间长度、最近上线时间)；每台并网逆变器的发电量报告(平均发电量、与平均发电量相比较的情况、昨天发电量)；每台并网逆变器的状态报告(状态、故障、故障离当前时间)。
⑥光伏发电系统的事件包括：每台并网逆变器开启时间、人为对其设置的时间记录查询；每台并网逆变器的历史故障(故障名称和时间、最近50次)。
⑦光伏发电系统的设置包括：密码登录设置（系统设置；语言、时间、软件版本；待自动刷新显示的并网逆变器参数通道选择。外扩接口设置）；通信设置(对PC机，并网逆变器分别采用的通信口设置、波特率设置)；modem通信设置；外扩显示设置(对于外扩的大显示屏显示接口设置)；外扩继电器输出设置。并网逆变器的地址设置（从电站中删除一并网逆变器；并网逆变器巡检启动）；并网逆变器参数设置(逆变器启动、关断电压，启动时间长度)；发电补偿量设置；数据存储设置（是否存储、存储时间间隔、存储天数、待存储的并网逆变器参数选择）；控制设置；极限设置（持续告警时间、不能通信上的最长时间、发电利用率、通信质量）；报警设置（扬声器、报警灯）；开关控制设置（根据功率大小控制逆变器开停、时间定时控制逆变器开停）。传真信息设置(事件、报告、发送、测试)
⑧群控系统可配置太阳辐射照度仪、方阵温度传感器、环境温度传感器、单个逆变器配置温度传感器等传感器的接口AD芯片；对于大型光伏发电系统应配置与外界显示屏有无线通信或红外接口；电力MODEM通信接口；大容量EEPROM。
⑨并网光伏发电系统的监控通信方式有三种：RS485、Ethernet、GPRS。设备通信原理示意图如图3所示。
采用RS485/Ethernet/GPRS实现远程通信功能，通过上位机监控软件，方便直观地监控当前逆变器的运行数据和工作状态，以及历史数据记录和故障信息，同时可和环境监测仪进行实时通信，了解太阳能电池阵列安装现场的日照强度、风速、风向和温度等情况。
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光伏发电系统常见问题
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问：如何做家用光伏发电系统？
答：首先，需要采集您的基本信息，包括房屋类型、屋面结构、屋顶面积、月用电量等。根据上述信息，我们会为你设计一套最为经济适用的系统方案、以实现利益最大化。
问：安装光伏系统会对屋顶造成影响吗？
答：现有系统均为架空设计，对屋顶结构不会造成任何损坏，也不会导致漏水。
问：光伏系统需要自己每天去操作什么吗？
答：完全不需要，因为系统监控都是全自动的，它会自己启动关闭，无需手动去控制。
问：并购发电后，如何获得卖电的电费呢？
答：并网以后，根据光伏电表计量数，地方供电局会主动与您结算。
问：屋顶不朝南，是不是就不能装光伏发电系统了？
答：当然可以，但发电量会稍微少一点，根据屋顶朝向发电量是有变化的。朝南方向是100%，东西方向发电效益是80－85%，朝北方向就只有20－50%（根据倾角不同而效益变化）
问：装了太阳能发电系统，还需要每月付电费吗？收益如何算？
答：安装使用光伏系统，基本上采用自发自用余量上网方式：光伏电不够用时你还能购买市电；光伏电用不完时，可以上网卖给电网。一般家庭光伏在5－8年内就能收回投资成本，而我们的智能光伏系统保证25年的使用期限，未来的17－20年所发的电，就是您的纯收益。
问：光伏发电安全性怎样，如何应对雷击、冰雹、漏电等问题？
答：首先直流汇流箱、逆变器等设备线路都具有过载保护的功能，当发生雷击、漏电等异常电压时，会自动关闭断开，所以不存在安全问题。其次，我们的光伏组件表面均采用超强耐冲击的钢化玻璃，通过欧盟认证时都经过苛刻的检测试验，可承受风压2400PA，雪压5400PA，一般自然气候难以伤害光伏面板。此外，每块光伏组件都可以独立运行，即使一块组件损坏，也不影响其他组件正常工作。光伏系统装有避雷装置，不会受雷击影响。
问：光伏发电系统，维护会不会很麻烦？
答：整个系统维护较为简单，主要就是清除光伏玻璃面板上的鸟粪、树叶等遮蔽物。此外，光伏组件都是模块化封闭的结构，不需要维修，可以直接更换，在质保期内我们负责免费更换或维修。
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浅析光伏发电系统的数据采集及监控系统
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1.光伏发电数据采集系统光伏发电系统利用数据采集系统可快速采集太阳能电池、蓄电池等器件的关键工作参数和太阳能辐射量、环境温度等气象参数，并且随时将采集的数据存入装置内的大容量非易失性数据存储器，最大容量可存入十年的工作数据。根据需要，还可随机将记录的数据打印出来，供设计或使用部门进行系统定量分析及资料存档，为今后光伏发电系统更合理的设计提供宝贵的科学依据。同时经常定期分析检查采集的工作数据，还可及时发现系统各部件的故障或隐患，随时排除故障或调整设计参数，以保证太阳能光伏发电系统稳定可靠工作，并可有效地延长太阳能光伏发电系统的工作寿命。（1）数据采集系统的主要技术指标：①蓄电池电压：标称值；最大值；采集精度1%；采集周期为1分钟。②太阳能辐射量：最大值；采集精度1%；采集周期为1分钟。③环境温度测量范围：-20℃～+60℃；采集精度1%；采集周期为1分钟。④蓄电池充电电流：最大值；采集精度1%；采集周期为1分钟。⑤蓄电池放电电流：最大值；采集精度1%；采集周期为1分钟。（2）数据采集系统的基本功能①数据采集。每隔1分钟将蓄电池电压、太阳能辐射量、蓄电池充电电流、蓄电池放电电流、环境温度等工作参数循环采集一次并暂存于数据缓冲区中。②数据处理和记录。每隔1小时，采集系统将前60次采集的参数分别求平均值作为当前值存入掉电不丢失数据的EEPROM中与以前存入的参数进行比较，求得5个参数今日的最大值和最小值也存入EEPROM中。EEPROM中最多可存前98天每小时的当前值、最大值和最小值。由于采集系统内有硬时钟芯片，所以每到月底和年底，采集系统自动将蓄电池充电电量、放电电量和太阳能总辐射量进行累加统计并记录，采集系统可记录10年的累计值。③显示。采用中文点阵液晶显示器，可分屏显示：被采集的5个工作参数的当前值，今日最大值和今日最小值。浏览前98天内任意一天中的5个参数24小时的历史记录数据。浏览前10年中任意一年、任意一月的三个累计值。④历史数据打印。采用中文点阵打印机可打印任意选择开始日期和结束日期之间6个工作参数的历史数据（每天每小时的当前值、最大值和最小值）。⑤硬时钟校准设置。可随时调整当前日期（年、月、日）和当前时间（小时、分钟）。（3）数据采集系统的硬件结构数据采集系统的硬件结构框图如图1所示，数据采集系统的功能如下：①CPU将被采集的5路工作参数经信号处理电路处理后，输入至对应A/D输入端口，由软件程序控制定时进行数据采集。②数据采集系统是一个完整的单片机应用系统，如果按常规配置进行设计，除CPU微处理器外，还需要多个不同功能的外围器件，如地址锁存器、EPROM、RAM、PLD等才能构成一个实用的系统，这样以来，将使整个系统体积变大、布线复杂。为此，在设计中可采用PSD3系列“可编程单片机通用外围接口芯片”，可将单片机需要的多个外围芯片集成在一个芯片内，从而大大简化了电路设计。③由于需要记录存储98天的多个采集处理数据和10年的累计数据，信息量很大，所以配置有内含电池的32K不掉电RAM，长期记忆系统的运行数据。④设计中最大采集的蓄电池充电电流最大可达200A、放电电流最大可达300A，采集精度为1%，如采用传统的分流器进行取样，将很难保证采集精度要求。为此，选用先进的霍尔电流传感器，不仅简化了安装工艺，还可提高采集精度和工作可靠性。⑤数据显示采用点阵图形液晶显示模块，可清晰地显示4行标准汉字或8行ASCⅡ码字符，该LCD显示器内含背光电路，使数据显示更加清晰。当10分钟内无按键操作时，将自动关闭背光电路，以降低采集系统的自身功耗。⑥机内配置有标准的并行打印机接口电路，外接中文点阵打印机，可随机打印系统运行的历史数据，供资料存档使用。2.光伏发电监控系统光伏发电监控系统结构如1所示，监控系统和群控器（ClusterController）功能如下：①光伏发电系统的总体显示的信息包括：日期、已发电总量、天发电量、当前输出功率、逆变器总量、正常工作逆变器的数量。
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