摘 要：随着科学技术的快速发展，我国在分布式光伏发电站的研究上取得了一定的突破。现如今，是一个追求环保的时代，人们对电的需求量不断增大。分布式光伏发电与其它的发电方式不同，分布式光伏发电的输出功率小，污染小，环保效益突出。文章对分布式光伏发电站的设计进行研究，并探讨其智能监控系统的运用。
关键词：分布式光伏发电站；设计；智能监控系统
1 概述
所谓的分布式光伏发电，是指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式电源系统。现如今，分布式光伏发电已经得到广泛使用，使用分布式光伏发电，需要依靠公共电网，公共电网是确保用户正常用电的基础。光伏发电站由于占地面积小、投资小等优点，得到人们的广泛认可。
2 分布式光伏发电站的设计研究
2.1 系统的主要设备
光伏发电所采用的原理为半导体的光电效应，即采用光生伏特效应原理，把太阳辐射能量进行转换，将其直接转换成电能的发电系统，主要由光伏电池板、汇流箱、并网逆变器、配电柜及其他设备组成。分布式光伏发电系统由太阳能电池板、排箱以及并网逆变器等系统组合而成。光伏组件是安装在室外的一种发电设备，太阳能电池板作为分布式光伏发电系统的核心系统，作为光伏发电站的核心设备，其具有良好的耐候性，在恶劣的环境下依然能够长时间稳定的运行，并且转换效率极高[1]。光伏发电站所需用的太阳能电池板，具有以下几个特点，首先是安装简易方便，功能质量保障，并且具有良好的抗风、抗雨、抗冰雹的能力，在使用过程中，不会因为天气原因影响到设备的正常使用。其次，组件衰减少，使用年限在10年之内，其输出的功率衰减要低于10%，在使用20年之内，输出功率衰减20%。直流汇流箱也是分布式光伏发电系统的主要系统之一，在分布式光伏发电系统中，汇流箱所连接的直流输入可多至24路，更重要的是汇流箱对光伏组件能够起到实时监测与保护的作用，汇流箱的存在，使电缆连接得到进一步优化，系统停电时间也因此得到大大缩短，对维修人员而言方便很多。分布式发电站所采用的直流汇流排箱具有以下几个特点，首先，在保险丝的选择上，为光伏专用高压直流保险丝，对正负极能够在同一时间起到保护作用；其次，能够同时接入多路太阳能电池组串，每个正负极接线端子接一路光伏专用熔断丝；再者，正确选用防雷器，所选用的防雷器必须为光伏专用防雷器，其它防雷器并不符合要求，防雷器进行工作时，电压高达直流1000V；最后，满足最大太阳电池组串开路电压的需要，可以接入高达1000V以上的太阳电池组串开路电压[2]。而在光伏发电系统中并网逆变器需要达到的功能要求是，所选用的逆变器要具有短路、电网过欠压、过载等保护功能，并且能够发出警告提示，达到保护整个电路的效果；其次，逆变器的制作使用到太阳电池组件最大功率跟踪技术、逆变技术，转换效率高；再者，逆变器400V/50Hz，具有节能、高效等特点，并且使用时安全可靠，根据需要可进行有功、无功功率的调节，具有防孤岛保护功能。
2.2 智能监控系统分析
2.2.1 硬件分析
分布式光伏发电站智能监控系统由硬件与软件两个部分组成，硬件系统主要由讯网络、中控室监控系统、现场智能检测设备等组合而成。一般情况下，进行硬件设备安装时，通常将监控系统安装部位设在中央控制室内，其中包括了监控电脑及用于报表、打印机等。通讯网络由通讯管理以及太网工业交换机、通讯电缆等组合而成。现场智能数据采集的作用是进行监控逆变器工作企管科、运作信息、电表、开关柜以及汇流箱等信息的采集工作，可将采集到的信息进行实时传输，将其传输给后台上位机，而且，还可以对电网调度发出的控制指令进行接收和执行，从而实现远程操作[3]。中控室监控电脑、光线以太网两者连接之后，可以对整个光伏发电站、配电进行实时监测、管理，方便快捷，大大降低了工作人员的压力。
2.2.2 软件分析
分布式光伏发电站智能监控系统软件系统相对硬件系统要复杂得多，软件系统主要具有设备运行监控功能、数据传输功能、自动化配置功能、报警管理功能以及设备控制功能等，为分布式光伏发电站核主要组成部分。设备运行监测功能是系统自动采集逆变器、汇流箱、环境检测仪、开关柜、电表以及无功补偿器等多个设备的数据信息，对采集到的信息进行处理，从而掌握各个设备的运行情况，达到监视、监测以及控制的目的。数据传输功能是上传采集到的信息数据，并对数据进行缓存等处理，当网络恢复正常情况，或者是中断时，将自动进行数据补传，能够有效保证数据的完整性，避免数据丢失[4]。自动化配置功能可根据当前监测点的信息，进行基本参数的自动化配置，使布署和维护更加方便。设备控制功能顾名思义就是现场只能控制设备发出控制指令，系统进行接收，然后将命令下达到各个设备，现场设备接收指令并执行，把运行状况上传至监测中心。数据加密功能在分布式光伏发电站软件系统中发挥着数据加密工作，其主要是对数据进行保密，该系统能够对传输的数据进行加密，同时也可进行解密，更重要的是，可以根据传输数据进行密码识别。报警管理功能是分布式光伏发电站软件设计的一大亮点，报警管理功能具有实时报警与历史报警功能，实时报警功能将当前故障信息的情况进行反应，并对故障信息进行分级归类等处理，处理完毕之后以光或者是声音等方式进行提醒。而历史报警信息功能，其与实时报警功能在时间上存在差异，历史报警信息功能是系统对历史报警信息开展整理分析，目的是为了使产品的质量能够得到提升，从而为运行数据提供强大的支持力[5]。除此之外，还有发电预测诊断功能、微网健康功能以及视频健康功能等，分布式光伏发电站软件系统功能众多，每一个功能都具有其特点，发挥着不可或缺的作用。发电预测和诊断功能是系统对发电站上空云层的情况进行检测，根据太阳辐照度、环境温度、湿度等气象条件，提供短期、超短期发电功率预测曲线，为电网调度机构制定调度计划的同时也为电站合理安排加检修计划、提高经济效益、缩短回收期提供必要的参考。微网健康功能是监控系统对微网系统光伏逆变器、独立逆变器、上位机等各种设备的工作情况进行监测，并进行光伏逆变器功率控制，同时也可以对光伏模拟器、只能电表以及光伏并网逆变器等进行遥测。
3 结束语
分布式光伏发电站在设计、智能监控系统等方面，都体现出了智能化特点，分布式光伏系统技术先进、可靠性高、污染小、环保效益突出等特点，能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况，完全符合现代人们的需求。现如今，我国对分布式光伏发电站项目给予了高度重视，并推出了相关的政策，促进我国分布式光伏发电站项目健康有序的建设。
参考文献
[1]邝坚文，黄永基.分布式光伏发电站的设计及智能监控系统的应用[J].机电工程技术，2014，04：148-151.
[2]王青.基于MODBUS协议的2KW分布式光伏发电站监控系统设计[J].软件导刊，2015，03：77-79.
[3]田会峰，韩斌.基于多协议的分布式光伏电站智能控制系统设计[J].测控技术，2013，02：70-73.
[4]黄晓明.分布式光伏并网中电能质量的监测及改善研究[D].华北电力大学，2014.
[5]陈刚，孙静，谈靖.格尔木光伏发电站计算机监控系统设计[J].西北水电，2013，03：80-83.
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