远程太阳能电站监控系统发展与研究现状
时间:2024-11-21 21:14 来源:98750 作者:毕业论文 点击:次
监控技术最初是一种借助计算机网络技术实现的故障诊断技术。最初监控系统主要应用在军工等尖端领域。科技的发展迅猛发展使得监控得到了广泛应用,小到安保系统大至电站等无处不在。目前,监控系统正朝着分布式在线网络的方向发展,其监控能力和距离不断提高。随着智能仪表和传感器的发展,监控功能也不断增加。 在物理连接方式上,远程监控系统可以分为有线监控系统和无线监控系统。目前有线监控有这几种通信方式:基于Modem通信、利用光纤和有线电视网络通信。Modem通信是基于有线电话网络实现的,该类监控系统投资成本低,,但传输数据量小,速率低不适合本系统设计。基于Internet的监控系统能够实现更大范围的数据共享,信息传递快捷简便,交互性强,扩展性强,但这种方式需要用户信号良好才能实现这些性能,这在野外是很难实现的。光纤通信的抗干扰能力强,传输信息速度快、频带宽,传输信息量大,衰减小,但这种方式在野外布设和维护成本大,难度大不适合本系统应用环境[3]。总体来说有线方式,均存在不同程度的布线困难和成本问题以及信号衰减问题,不适合本系统设计。 目前的无线监控系统是结合了当前信息处理技术以及无线通信技术发展起来的新型测控系统。可以实现监控中心与站点间的不间断连接,延时时间短,增强了系统的实时性。无线监控系统的组网方案灵活可以选择单独搭建无线局域网,也可以采用现有的无线通信网络,例如GPRS网络、CDMA移动网络等。搭建无线局域网的方式成本高,适合安全性很高的应用环境。利用现有的无线通信通信网络,接入简单,组网容易实现,可以采用在监控站点内部采用局域网、远程通信用通用网络的方式搭建该类监控系统弥补安全性降低的问题和通信成本大的问题。 太阳能发电产业迅速发展,为进一步优化太阳能电站性能,实现太阳能电站大规模投产和管理,监控系统在太阳能电站监控中得到了广泛应用。 国外对于太阳电站的研究起步较早,自上世纪90年代开始就已经较为成熟的研究结果了。这些研究大多聚焦于并网的光伏电站的控制方面,用于独立的光伏电站内部控制与运维的较少。美国电力研究所曾通过监控七个电站的运行数据的方式,分析电站运行与人力开支的关系,同时计算监控系统开支。这为今天利用监控系统对电站进行管理,降低人力维护管理成本提供了思路[4]。到了20世纪中期,美国国家可再生能源实验室就开始利用监控系统开始了对于环境因素对电站发电影响的研究,这项研究对今天太阳能电站监控系统的功能设计具有重要的意义,但当时这项研究是采用的非在线的理论研究阶段只是利用了监控系统收集的数据进行了对发电技术改进的研究,并未时间实时的调节[5]。后来IEA-PVPS开展的Task2行动的建立了包含了三百多个被测电站数据的数据库,利用了大数据汇总和分析的思想,为太阳能监控系统的设计进一步提供了新思路,但仍然未做到实时的调度控制功能[6]。 进入2007年后,国外的太阳能监控系统完全实现了远程管理。国外将无人机、机器人等先进的智能化设备应用在监控系统中,作为电站的监测和维护设备,利用云计算技术对电站的控制命令进行计算,监控速度明显提高。在美国能源部协助开发的第三代绿洲平台中,只需要无人机在太阳能电站场址上方拍摄场址地貌上传云端,软件平台即可自动计算在该处建设电厂的规划方案,设计速度提高了90%,大大解决了建设周期与前期考察规划设计的人力成本,除此以外,这种计算可以利用畸零地空间,相比普通运算可以增减电站的可用面积。这为国内太阳能电站监控系统的设计提供了宝贵的思路。 (责任编辑:qin) |