基于光伏发电监控系统的二次开发应用

ixkocumat

【摘要】新能源发电作为一种绿色环保新兴能源一跃成为现代能源关注点，出于保护环境的考虑以及全球面临的能源短缺现状，光伏发电在世界范围内得到了快速发展。随着光电行业的技术进步和国家重视，光伏发电成本逐步降低，未来在经济性上完全能够与核能发电、水力发电展开竞争。力控软件作为目前应用广泛的实时数据监控软件已经成为了电力系统中不可缺少的一部分，通过软件的二次开发设计可以实时监测不同的数据、曲线、采集报表。
【关键词】新能源，力控，实时监测
随着计算机技术、网络技术和数据库技术的发展，在电力行业激烈竞争的条件下，要实现行业利益、员工利益和社会利益最大化，那么改造或抛弃传统的控制与监控系统模式、设计新的高速高效和稳定的控制与监控系统结构已成为必然趋势，或在原有系统中增加新的功能、新的监测方式及其它信息化渠道也已成当务之急。从20世纪50年代至今，从以计算机技术为基础的各种电力企业信息技术应用系统到今天的企业技术信息系统、制造自动化系统、计算机控制系统、生产数据采集监测系统、管理信息系统、质量信息系统、管理信息化系统，企业资源计划等等。从这个发展趋势来看，也就决定了企业信息化系统建设的必然性。生产数据采集系统是实现企业信息化建设的一部分，是建设中的关键。
一、监控系统结构和概述
光伏发电系统有机组布置范围广阔，对自然环境要求高等特点，光伏发电监控系统专为中小型光伏发电系统而设计，系统涉及了当前先进的数据采集、监测分析和控制策略软件技术，本系统利用ForceControl6.1组态软件进行二次开发，实现系统的控制盒监测。
二、监控系统功能
1.监控系统显示光伏发电系统的运行数据。如太阳能板电压、太阳能板电流、蓄电池电压、蓄电池电流等，系统将下位机的数据调入上位机并在计算机上显示，也可以用曲线或报表的形式直观地显示出当前系统的运行状态。
2.监控系统可以控制光伏发电系统的运行状态，如控制PLC主机使太阳能电池板作水平或垂直移动或作自动追日控制。通过通过软件控制可以调整系统状态。
3.系统能够及时显示光伏发电系统运行过程中发生的故障。在显示故障时，能显示出故障的类型及发生时间，以便运行人员及时处理及消除故障，保证风电机组的安全和持续运行。
三、监控系统二次开发环境
1.数据库组态。设置监测点之前进行系统的通讯设置，然后进入数据库进行组态设置，如图2所示。在数据库中可以选择模拟量或者数字量，变量也有自身的属性，例如“基本参数”、“报警参数”、“数据连接”和“历史参数”等。一般情况光伏发电系统中对仪表数据的监测要建立模拟I/O点；如果对系统进行自动控制则要建立数字I/O点；如果要得到两个点位运算后的结果则要建立运算I/O点。并且注意不同的功能要在不同的区域内建立监测点，避免出现互相干扰状况。
2.监控曲线开发。光伏发电系统中监测到的数据是实时的，所以相应的曲线也是跟随数据实时变化的。在实时曲线开发界面，要设定曲线的名称、最大采样、取值类型、样式、标记、颜色、类型、变量、低限、高限、小数位数等参数。然后将曲线与系统数据进行连接。
四、监控系统开发原则
1.高可靠性。监控系统的设计，应考虑最少的停机时间。系统的主要环节都不应该有单点故障，这些地方包括系统的核心设备和同关键生产环节相关的节点。当网络某单个节点或关键部件发生故障时，应该能在最短时间内恢复，不影响系统运行。
2.安全性要求。安全要求包括了自动化控制网络和其它网络之间在保证数据单向传输的前提下安全隔离。最大限度的保证网络的安全可靠。对内部网的访问要能够提供较强的控制手段，其中包括对网络上的终端用户采用相应的验证手段，以及对内网中网络病毒的传播防范手段。
3.可扩展性。在实用、可靠的基础上，应考虑系统以后的需求和发展。即整体规划，分步实施的原则。
4.可管理性和可维护性。对系统的二次开发必须考虑很好的系统管理性和维护性，选择的软件硬件都应有远程诊断，远程管理功能。
结束语：基于力控ForceControl6.1监控组态软件而搭建的光伏监控系统，能实现监测数据信息共享、交换，能够满足国家电力系统二次防护要求。在进行远程数据采集和控制时，保证光伏发电系统数据的实时性和可靠性。通过光伏特性模型实时调整机组的最优性，能够为新能源事业保驾护航。
参考文献：
[1]夏庆观.风光互补发电系统实训教程.北京：化学工业出版社.2012年第1版
[2]《力控软件在风力发电中的解决方案》
[3]《力控软件在发电厂信息化系统中的应用》