1.1.2研究意义

随着能源危机日益严重，新能源技术不断发展，太阳能广度发电技术广泛应用于生活的方方面面，越来越多的小装机量分布式太阳能电站建成投产，与此同时政府也在筹建更多装机量更大发电能力更强发电更稳定的大型太阳能电站。太阳能电站今后的发展方向除交通、通信等小型用电系统或日常生活中的应用外，主要将朝着规模化大装机量方向发展。但是太阳能发电由于光照不稳定受制于地理位置、时间、天气等多种因素，因此太阳能电站发电容易存在电压不稳定等问题，这给太阳能电站并网带来很大的问题，因此在太阳能电站并网过程中，对于电站的实时运行情况的监控以及评估就显得尤为重要。太阳能电站监控系统需要能够实时提供该站的环境参数、逆变输出电压电流以及并网电压电流等参数为能否并网以及并网补偿方案提供参考。

一般而言，大型太阳能电站为获得更长时间更强的辐照会选址在偏远地区，例如我国的青海、甘肃等地区，除此以外这些地区也能提供较大的空间，且多为分散式分布。这就给电站的监控维修等带来巨大的困难，传统电站的监控方式将会消耗大量的人力以及物力资源。除此以外，该方式的管理和监控效果并不理想。为能够实时高效地管理和评估这些分散的太阳能电站，同时也进一步全面把握整个行业电站运行情况，提高太阳能电站的并网率、运营效率以及安全，方便集中管理和调度，对太阳能电站的监控技术的研究就显得尤为重要，尤其是对于远程太阳能电站的研究。对于太阳能电站自身的运行而言更快速准确的监控能也能够为其自动控制技术提供反馈，提高其自身的发电效率，也为现场运维人员提供更为精准的故障信息，为光伏发电技术研发人员提供更便捷全面的数据来源。从而在整体上提高太阳能发电产业发展速度。

1.2远程太阳能电站监控系统发展与研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3本论文主要研究内容与组织结构

本文面向并网型光伏电站，提出并构建了一套区域光伏电站监控系统。该系统借助4G移动通信网络与现场总线能实现了对于电站现场运行参数和控制参数的实时上报，本地上位机与远程上位机的联合控制，以及光伏并网的自动控制。本文设计的太阳能监控系统能够实时采集并记录太阳能电站运行参数以及环境参数，通过由RS-485总线搭建的现场总线控制网络上传至本地上位机，本地上位机实时汇总电站的各项数据，完成对于电站的环境信息、逆变器输出电压电流、电站发电量、故障信息等重要信息的实时监控。本地监控网关设备通过4G移动通信网络将本站信息实时上报远程上位机与本区域远程上位机共同构成一个区域太阳能电站监控网络。远程上位机可以实时监控本区域所有电站的的实时运行状态，并进行并网调度。区域电站之间根据地理情况可以灵活选用CAN总线或4G网络进行通信从而实现数据共享。区域监控网络具有整体的管理机制，电站人员可以借助Internet进入区域电站网页，实时查看全区电站的运行情况。本监控系统的设计中进行了大数据的采集，应用了网络化的管理方式，能够有效提高光伏并网调度以及电站现场的维护与故障排查效率，同时为光伏发电、并网等相关研究提供可靠的数据支持。本文主要研究以下几点：

（1）研究并分析了监控系统在工业控制中的典型案例，提出了一种基于4G网络和现场总线的监控系统组网方案；

（2）针对并网型光伏电站应用要求，设计了一套光伏电站监控设备，包含数据采集终端和数据监控网关设备，利用C语言，采用结构化的设计思想进行了软件设计； STM32的4G太阳能电站监控系统设计+PCB电路图(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_205056.html