光伏电站自动化系统介绍
光伏电站系统原理及组成
光伏电站系统原理及组成一、光伏系统的工作原理（图1）1工作原理：白天,在光照条件下,太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求.再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。
晚上，蓄电池组为逆变器提供输入电,通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电，输送到配电柜,由配电柜的切换作用进行供电.蓄电池组的放电情况由控制器进行控制，保证蓄电池的正常使用.光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置，以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击,维护系统设备的安全使用.二、光伏系统的组成光伏系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器,交流配电柜等设备组成。
其各部分设备的作用是:⑴太阳能电池方阵：在有光照(无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”，这就是“光生伏打效应”。
在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能,是能量转换的器件.太阳能电池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。
⑵蓄电池组：其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。
太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：a。
自放电率低；b.使用寿命长；c。
深放电能力强；d.充电效率高；e。
少维护或免维护；f.工作温度范围宽；g.价格低廉。
目前我国与太阳能发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。
配套200Ah以上的铅酸蓄电池，一般选用固定式或工业密封式免维护铅酸蓄电池，每只蓄电池的额定电压为2V DC;配套200Ah 以下的铅酸蓄电池，一般选用小型密封免维护铅酸蓄电池,每只蓄电池的额定电压为12V DC。
⑶充放电控制器：是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。
由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素,因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。
自动控制系统在光伏发电中的应用
自动控制系统在光伏发电中的应用自动控制系统在光伏发电中扮演着至关重要的角色。
随着可再生能源的发展，光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式，正受到越来越多的关注和应用。
自动控制系统的应用可以确保光伏发电系统的高效稳定运行，提高其发电效率和经济性。
一、自动控制系统的基本原理在光伏发电系统中，自动控制系统主要负责对光伏阵列、逆变器、电池组等关键设备的监测、调节和保护。
它通过感知环境和设备状态的参数，实时掌握系统运行情况，并根据需求进行相应的调整，以实现光伏发电系统的最佳工作状态。
1. 光伏阵列的自动调节光伏阵列是光伏发电系统的核心组成部分，其工作状态直接影响发电效率。
自动控制系统通过监测光照强度、温度等关键参数，可以实时调整光伏阵列的倾斜角度和方位角，最大限度地捕捉到太阳光的能量，提高光伏发电效率。
2. 逆变器的自动调节逆变器是将光伏阵列输出的直流电转换为交流电的设备。
自动控制系统可以实时监测逆变器的工作状态和输出电压、电流等参数，根据需求对逆变器进行调节，确保其稳定工作，并根据电网的要求进行功率因数校正，以提高光伏发电系统的并网能力。
3. 电池组的自动管理电池组在光伏发电系统中的作用是储存电能，以供夜晚或低光照条件下使用。
自动控制系统可以对电池组的充电和放电过程进行控制，实现对电池组的智能管理。
通过合理调节充电和放电电流，延长电池组的使用寿命，提高能量利用率。
二、自动控制系统的优势和应用场景自动控制系统在光伏发电中具有以下优势，使其被广泛应用于光伏发电系统中。
1. 提高发电效率自动控制系统可以根据实时的环境和设备状态对光伏发电系统进行调节，最大限度地提高能量的捕捉和转换效率，从而提高光伏发电系统的发电效率。
2. 保障系统的安全稳定运行自动控制系统可以监测电压、电流、温度等各种关键参数，及时发现异常情况，并采取相应的措施保护设备的安全运行，提高光伏发电系统的可靠性和稳定性。
3. 降低维护成本自动控制系统可以对设备进行智能管理和调度，减少人工干预的需求，降低运维成本。
试论自动化技术在并网太阳能光伏发电中的应用
试论自动化技术在并网太阳能光伏发电中的应用摘要：随着可再生能源的快速发展,太阳能光伏发电已成为实现能源转型的重要途径。
为实现光伏发电的高效率、大规模应用,自动化技术的引入发挥着关键作用。
本文通过阐述自动化技术在光伏发电各环节中的具体应用,分析了其在提升建设、运行效率、实现精确监控、降低人为错误方面的优势。
研究表明,自动化系统不仅减少了人力成本,也大幅提高了系统可靠性和安全性。
随着核心技术进一步优化,自动化光伏电站将推动能源革命,实现可再生能源的规模化利用。
关键词:太阳能光伏发电;自动化技术;监控系统;一、引言随着全球能源危机的日益严峻,发展可再生能源已经成为当今世界的重要趋势。
太阳能作为清洁而可再生的能源形式,受到了各国政府和专家学者的高度重视。
我国是太阳能资源大国,发展和利用太阳能具有得天独厚的优势。
太阳能光伏发电作为太阳能利用的重要方式,经过多年发展,已经成为我国新增装机容量中增长最快的可再生能源。
然而,由于受光伏组件转换效率、节能控制、储能系统等多方面因素的制约,光伏发电系统的经济性和规模化应用仍面临一定困难。
为实现光伏发电的大规模应用,必须进一步提高系统的运行效率、可靠性和智能化水平。
自动化技术为此提供了有效手段。
本文拟通过分析自动化技术在并网太阳能光伏发电各个环节中的具体应用,阐述其在提高系统效率、可靠性、智能化水平方面的优势,并对存在的问题与未来发展趋势进行展望,以期对促进我国光伏发电健康发展提供参考。
二、自动化技术在太阳能光伏发电站的建设中的应用在太阳能光伏发电站的建设过程中,自动化技术的应用主要体现在组件安装、监控系统搭建以及设备防护几个方面。
第一,自动化的安装设备和运输系统可以大大提高组件的安装效率。
通过精确的机械手和传送带系统,可以实现组件的快速、精确的拾取、运输和安装,不仅提高了工作效率,也减少了可能的人为错误。
第二,自动监控系统的应用可以实现对整个电站运行参数的远程实时监测。
光伏电站各各业务系统功能介绍-
各业务系统功能介绍一、基础设施1、安全分区按照《电力监控系统安全防护规定》，原则上将发电厂基于计算机及网络技术的业务系统划分为生产控制大区和管理信息大区，并根据业务系统的重要性和对一次系统的影响程度将生产控制大区划分为控制区（安全区Ⅰ）及非控制区（安全区Ⅱ），重点保护生产控制以及影响电力生产（机组运行）的系统。
2、网络专用电力调度数据网是与生产控制大区相连接的专用网络，承载电力实时控制、在线生产交易等业务。
3、横向隔离横向隔离是电力监控系统安全防护体系的横向防线。
4、纵向认证纵向加密认证是电力监控系统安全防护体系的纵向防线。
二、安全区划分及接入业务1、控制区介绍敦煌天润光伏电站的控制区主要包括以下业务系统和功能模块：光伏电站运行监控系统、无功电压控制、发电功率控制。
（1）光伏电站运行监控系统：光伏电站监控就是将光伏电站的逆变器、汇流箱、辐照仪、气象仪、电表等设备通过数据线连接起来，用光伏电站数据采集器进行这些设备的数据采集，并通过以太网上传到网络服务器或本地电脑，使运维人员可以在互联网或本地电脑上查看相关数据，方便运维人对光伏电站的运行数据查看和管理。
（2）无功电压控制（AGC/AVC系统）：AGC系统可提高电网电压质量、降低网损、增加稳定储备和减轻调度值班人员劳动强度的功能，能够保证电网安全经济优质运行。
AVC系统可对全网无功电压状态进行集中监视和分析计算，从全局的角度对广域分散的电网无功装置（逆变器、SVG等）进行协调优化控制，实现对无功电压的自动调节，且具有一定的优化功能，保持系统电压稳定、提升电网电压品质和整个系统经济运行水平、提高无功电压管理水平。
（3）发电功率控制（有功智能控制系统）：根据新能源发电外送通道的实时潮流、调峰约束决定的新能源总计划上限，实时计算电网对于新能源的接纳能力，结合电站的出力、发电能力，对站内实时出力进行动态优化分配。
2、非控制区介绍敦煌天润光伏电站的非控制区主要包括以下业务系统和功能模块：光伏功率预测系统。
基于物联网的光伏电站SCADA系统
基于物联网的光伏电站SCADA系统随着科技的不断进步，物联网技术已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
在能源领域中，光伏电站已经成为了一个非常热门的话题。
为了更好地管理和掌控光伏电站的运营，SCADA系统成为了必不可少的一部分。
本文将着重探讨基于物联网技术的光伏电站SCADA系统。
一、什么是光伏电站？光伏电站是指利用太阳能发电的设施，其主要原理是通过光电效应将太阳能转化为直流电，再经过逆变器将其转化为交流电。
光伏电站不仅绿色环保，而且具有可再生、可持续、灵活性强等优点，所以在能源领域中受到广泛关注。
二、什么是SCADA系统？SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，监控与数据采集系统）是指一种综合性的自动化控制系统，它用于对分布式控制系统进行监视、控制和数据采集。
通常包括远程终端单元（RTU）、人机界面（HMI）、数据采集和处理器等组成部分。
三、光伏电站SCADA系统的主要特点1、实时监控通过SCADA系统可以对光伏电站的发电情况、气象情况、电池电压、电流等运行参数进行实时监控，及时发现问题并进行处理。
2、数据分析SCADA系统可以对光伏电站的各项数据进行分析、统计和显示。
通过数据分析可以了解电站的整体运行情况，及时发现问题并进行优化改进。
3、故障诊断通过SCADA系统可以对光伏电站的系统运行情况进行分析，并通过智能算法进行故障诊断，及时发现并处理问题，保证光伏电站的稳定运行。
4、远程监控在光伏电站具有复杂环境、交通不便等情况下，SCADA系统可以实现远程监控。
工作人员可以通过手机、平板等设备对光伏电站进行远程监控和管理，实现无缝对接和实时监控，并能够对电站进行实时调节和控制。
5、智能化决策SCADA系统可以通过智能算法对光伏电站的成本、效益进行智能化决策。
通过对成本、效益、环境等方面的考虑，可以制定合理的运营计划，保证光伏电站以最大化的效益运行。
并网太阳能光伏发电的特性及自动化技术应用
(三)气象条件的变化
当一个区域的太阳能光伏发电达到一定规模时，如果地理气象出现大幅变化，为了控制和调整系统的频率和电压，电网将需要为光伏并网发电系统提供足够的区域性旋转备用机组和无功补偿容量。
(四)远距离光伏电能输送
当光伏并网发电远距离输送电力在经济和技术上成为可能时，由于光伏并网发电没有旋转惯量、调速器及励磁系统，它将给交流电网带来新的稳定问题。根据电网的要求，光伏并网发电站需要配备自动无功调压装置。
四、自动化技术在并网太阳能光伏发电站中的应用
在并网太阳能光伏电站中采用以下自动化技术来保证太阳能光伏发电站接人电网的安全稳定的运行。并网逆变器是影响光伏并网发电系统经济可靠运行的关键部件，除了其本身的基本功能外，它还具有以下功能来保证电站及电网的安全稳定运行：
3.电能质量监测分析装置
光伏电站在并网点装设满足IEC61000-4—30《电磁兼容第4—30部分试验和测量技术一电能质量》标准要求的A类电能质量在线监测装置，以监测光伏电站的电能质量信息，包括谐波、波形畸变、直流分量、频率、电压偏差、电压不平衡度、电压波动和闪变等电能质量指标，并将电能质量数据远程传送到电网企业，保证电网企业对电能质量的监控。
4.有功功率控制系统
并网太阳能光伏电站应具有有功功率调节能力，并能根据电网频率、调度部门指令等信号自动调节电站的有功功率输出，确保输出功率及变化率不超过给定值。
四、太阳能光伏功率预测系统
对光伏电站的输出功率进行预测有助于电力系统调度部门统筹安排常规能源和光伏发电的协调配合，及时调整调度计划，合理安排电网运行方式，一方面有效地降低光伏接入对电网的影响，提高电网运行的安全性和稳定性，另一方面减少电力系统的旋转备用和运行成本，以充分利用太阳能资源，获得更大的经济效会效益。
太阳能光伏发电中电气自动化的应用
太阳能光伏发电中电气自动化的应用
太阳能光伏发电是利用太阳能将光能转化为电能的一种清洁能源。
电气自动化技术在太阳能光伏发电中的应用主要体现在以下几个方面：
1. 光伏电池组件的控制：太阳能光伏发电系统中最基本的组件是光伏电池组件，电气自动化技术可以用来对光伏电池组件进行控制。
通过对光伏电池组件的电压、电流和温度进行监测和控制，可以提高光伏电池的效率和稳定性。
4. 太阳能跟踪系统的控制：太阳能光伏发电系统中的太阳能跟踪系统可以使太阳能光伏组件始终面向太阳，在不同的季节和天气条件下最大限度地吸收太阳能。
电气自动化技术可以用来对太阳能跟踪系统进行控制和管理，确保系统的定位精确和运行稳定。
5. 太阳能光伏发电系统的监测和管理：太阳能光伏发电系统是一个复杂的系统，需要进行实时的监测和管理。
电气自动化技术可以用来对太阳能光伏发电系统进行远程监测和控制，及时发现和解决系统中的问题。
通过对太阳能光伏发电系统的电压、电流和频率进行监测，可以实时了解系统的运行状态，及时调整系统的运行参数，提高系统的运行效率和可靠性。
电气自动化技术在太阳能光伏发电中的应用，可以提高光伏电池的效率和稳定性，优化系统的运行和管理，提高电能的产生和利用效率，推动太阳能光伏发电的发展和应用。
光伏电站综合自动化系统与调度自动化系统
受调度指令进行调节，就地模式为就地手动输入功率。 想要使用远方或者就地模式的前提是全场AGC功能投入
广州市新中轴线电视塔 - 设计介绍
AGC功能——人机界面
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AGC功能——人机界面
区
升压站 监控数据
电能质量在线 监测
广州市新中轴线电视塔 - 设计介绍
气象数据
无功补偿在线 监测
综合终端（RTU）
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广州市新中轴线电视塔 - 设计介绍
操作系统则采用嵌入式多任务 实时操作系统（Linux） 通信协议：支 IEC103/101/104等国际协议， 支持国内常见的各种规约 通信方式：支持串口RS232、 总线RS485、RS422以太网 （TCP/UDP） 具有友好的设置界面，可以针 对不同的工程进行灵活设置， 满足不同需要。具有监视界面， 可以实时监视系统的运行，查 看各种状态
时等。 下简面单几说幅来图是，典就型是的实光现伏4电遥站功监能控（画遥面 信、
遥测、遥控、遥脉）
广州市新中轴线电视塔 - 设计介绍
光伏电站综合监控系统
广州市新中轴线电视塔 - 设计介绍
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光伏电站综合监控系统
广州市新中轴线电视塔 - 设计介绍
光伏电站综合监控系统
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光伏并网支持系统功能——AVC
AVC控制模式 无功控制 ：接收调度和当地下发的总无功
功率目标值； 电压控制 ：接收调度和当地下发的高压母 线电压目标值，根据目标母线电压、当前母 线电压及系统阻抗（通过自学习法辨识得到
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光伏电站自动化系统区别于传统发电站，是通过太阳能发电。
太阳能不仅是一种极具潜力的可再生能源，而且还具有储量无限、获取方便、无污染等优点，以其实用经济性受到人们的广泛关注。
光伏电站的主要组成部分包括光伏电池阵列、汇流箱、低压直流柜、逆变柜、交流低压柜、升压变压器等，其产生的高压交流直接并入电网，能够对光伏电站汇流箱、逆变器、箱变、环境监测仪、升压变电站等设备进行信息采集、存储、分析、处理、故障告警，然后通过绘制的图表、棒图、饼图、趋势曲线呈现电站的运行情况。
而且，监控系统数据可以根据用户需求，将指定电站数据转发至当地电力公司数据中心、企业集团数据中心、各省市节能环保中心、住建部数据中心、可再生能源中心数据中心和智慧能源管理分析平台云等各类数据中心。
光伏电站自动化系统拥有先进性、完整性、规范性、扩展性、开放性、集成性、可操作性这7个特点，具体分析如下：
1、先进性：系统采用最先进、应用最广泛的C/S主从分布式体系结构。
支持
Unix/Linux/Windows等多种操作系统，具有良好的移植性。
2、完整性：
业务数据完整性：系统能够完成不同厂商不同种类不同型号设备的监测数据统一完整采集；
业务流程完整性：系统能够提供实时数据、周期采样数据、实时报警数据的应用服务。
3、规范性：系统建设遵循有关国家标准、国际标准、电力行业有关标准；界面设计遵循有关界面设计规范。
4、扩展性：
硬件扩展性：系统能够广泛适配新接入监测设备的通信接口；
软件扩展性：软件功能模块可重用、可配置、可拆卸。
5、开放性：系统能够同各类第三方数据中心进行数据信息交换；系统能够与电网调度系统进行数据信息交换。
6、集成性：能够集成环境、安防、电能量、电能质量等监测数据，分类处理，分类存储，统一界面显示监测数据。
7、可操作性：界面友好，操作方便，注重用户体验；各模块界面风格统一、先进的动态图形技术，支持WEB发布浏览功能。
南京钛能软件发展有限公司独立研发的TAS9000/PVS光伏电站自动化系统是一种适用于光伏电站的综合性监控系统，主要包含数据采集、运行监视、事故报警、数据通讯、远程控制等功能，从客户维护需求的角度出发,把变电站运行过程中的相关数据通过图标、曲线等方式展示出来,极大地提升了客户的感知度和产品的贴合性。