摘要：隨著光伏發電的不斷發展，對于光伏發電監控系統的需求也日益迫切，“互聯網+”時代，“互聯網+”的理念已經轉化為科技生產的動力，促進了產業的升級發展，本文結合“互聯網+”技術提出了一種針對分散光伏發電站運行數據進行實時數據采集、分析、處理，查看實時運行情況，并通過移動APP對光伏電站運行參數進行監控及日常管理的應用技術。

關鍵詞：互聯網+光伏發電站；遠程運維平臺；數據采集；TCP協議；UDP協議

0、前言

隨著光伏發電的不斷發展，對于光伏發電監控系統的需求也日益迫切，“互聯網+”時代，“互聯網+”的理念已經轉化為科技生產的動力，促進了產業的升級發展，本文結合“互聯網+”技術提出了一種針對分散光伏發電站運行數據進行實時數據采集、分析、處理，查看實時運行情況，并通過移動APP對光伏電站運行參數進行監控及日常管理的應用技術。

1、系統設計

1.1總體設計思路

光伏組件在接收充分光照后產生的太陽能通過蓄電池存儲轉化成電能，夜晚光照度減弱，蓄電池開始對用電器進行供電，循環往復工作，節省了非可再生資源，同時光伏發電的線路結構簡單操作方便，環保無污染，更節省了大量的人工。基于互聯網+的光伏發電管理系統，可以實現分散的光伏發電站網絡化統一管理。

本系統運行中，通過數據采集傳輸單元控制光伏電站數據采集控制單元，實時監控光伏發電站現場設備的運行參數和環境參數等并通過多種網絡接入方式，接入互聯網絡通信系統，將參數實時發送至后臺服務器，本地監控控制系統使用光伏發電監控主機對服務器接收到的數據分類匯總、分析、處理，生成圖表等并進行分析處理。手機監控APP端可以同步監控主機，顯示數據，對數據進行整理分析、獲取運行參數、查看實時運行情況，對光伏電站進行日常管理，不僅可以做到實時、移動監控，更可以降低運營成本，減少開支。總體結構如圖1所示，具體實現的功能包括如下幾個方面：光伏電站數據采集控制單元、數據采集傳輸單元、網絡通訊系統、后臺服務器、光伏發電監控主機、手機APP。

1.2光伏電站數據采集控制、傳輸單元硬件設計

光伏電站數據采集控制傳輸單元主要是由溫度傳感器、光傳感器、溫濕度傳感器、風速風向傳感器、數字電位器、電磁繼電器、STM32F106單片機、網絡接入模塊及電路的接口部分組成。數據采集監控單元模塊將現場溫濕度、光照強度、風向風速以及發電單元發電參數等等通過網絡通信，發送至后臺服務器。同時，控制傳輸單元接收監控主機發送的各種控制命令，能遠程控制發電模塊的運行。后臺服務器實現采集數據的存儲、監控和控制系統的部署，及連接控制端，為光伏電站數據采集單元與監控系統之間建立聯系。后臺服務器主要功能模塊如圖2所示。

1.3移動監控平臺軟件系統設計

手機監控APP基于Android系統平臺進行開發，系統通過TCP協議及UDP協議實現APP與網絡后臺服務器監控系統的APP通信控制模塊通信。APP可以實時訪問后臺服務器，對光伏電站運行進行監控和控制操作，提供方便、快捷、實時地操作。手機APP客戶端軟件總體結構圖如圖3所示。客戶端軟件通過TCP協議對遠程服務器實現登錄及客戶端基本參數的傳輸。在完成客戶端基本運行參數傳輸處理之后，通過UDP協議同步監控主機參數，顯示光伏發電模塊數據，獲取運行參數查看實時運行情況，對數據進行整理分析，對光伏電站進行日常管理監控。

2、安科瑞分布式光伏運維云平臺介紹

2.1概述
AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺通過監測光伏站點的逆變器設備，氣象設備以及攝像頭設備、幫助用戶管理分散在各地的光伏站點。主要功能包括：站點監測，逆變器監測，發電統計，逆變器一次圖，操作日志，告警信息，環境監測，設備檔案，運維管理，角色管理。用戶可通過WEB端以及APP端訪問平臺，及時掌握光伏發電效率和發電收益。

2.2應用場所
目前我國的兩種分布式應用場景分別是：廣大農村屋頂的戶用光伏和工商業企業屋頂光伏，這兩類分布式光伏電站今年都發展迅速。

2.3系統結構
在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計量儀表，通過網關將采集的數據上傳至服務器，并將數據進行集中存儲管理。用戶可以通過PC訪問平臺，及時獲取分布式光伏電站的運行情況以及各逆變器運行狀況。平臺整體結構如圖所示。

2.4系統功能
AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺軟件采用B/S架構，任何具備權限的用戶都可以通過WEB瀏覽器根據權限范圍監視分布在區域內各建筑的光伏電站的運行狀態（如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態、發電功率曲線、是否并網、當前發電量、總發電量等信息）。

2.4.1光伏發電

2.4.1.1綜合看板
●顯示所有光伏電站的數量，裝機容量，實時發電功率。

●累計日、月、年發電量及發電收益。

●累計社會效益。

●柱狀圖展示月發電量

2.4.1.2電站狀態
●電站狀態展示當前光伏電站發電功率，補貼電價，峰值功率等基本參數。

●統計當前光伏電站的日、月、年發電量及發電收益。

●攝像頭實時監測現場環境，并且接入輻照度、溫濕度、風速等環境參數。

●顯示當前光伏電站逆變器接入數量及基本參數。

2.4.1.3逆變器狀態

●逆變器基本參數顯示。

●日、月、年發電量及發電收益顯示。

●通過曲線圖顯示逆變器功率、環境輻照度曲線。

●直流側電壓電流查詢。

●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數查詢。

2.4.1.4電站發電統計

●展示所選電站的時、日、月、年發電量統計報表。

2.4.1.5配電圖

●實時展示逆變器交、直流側的數據。

●展示當前逆變器接入組件數量。

●展示當前輻照度、溫濕度、風速等環境參數。

●展示逆變器型號及廠商。

2.4.2事件記錄

●操作日志：用戶登錄情況查詢。
●短信日志：查詢短信推送時間、內容、發送結果、回復等。

●平臺運行日志：查看儀表、網關離線狀況。

●報警信息：將報警分進行分級處理，記錄報警內容，發生時間以及確認狀態。

2.4.3運行環境
●視頻監控：通過安裝在現場的視頻攝像頭，可以實時監視光伏站運行情況。對于有硬件條件的攝像頭，還支持錄像回放以及云臺控制功能。

3、結語

太陽能作為一種清潔的可再生能源，近年得到了持續開發及推廣，特別是我國的光伏產業已走上了快速發展的道路。本文對影響光伏發電效率的因素進行了分析，并對提高光伏發電效率的策略進行了概括論述。相信在科技不斷推動下，太陽能利用的廣度和深度一定能夠得到進一步提高，光伏產業在未來定會大有可為。

審核編輯 黃宇