| 引 言：在能源短缺，环境污染日益严重的今天，合理利用清洁的可再生能源是世界各国政府的能源战略决策，其中太阳能光伏发电备受瞩目，然而许多太阳能光伏电站建成以后疏于管理，各方人员对电站的运行性能知之甚少。了解太阳能光伏发电系统的即时和历史运行状态(输出电压、输出功率、频率、日发电量等)，可以进行设计方案的技术评估，对光伏电站的设计具有极为重要的意义[1,2,3]。 1. 光伏电站监控系统简介 光伏电站监控系统主要分三大网络架构，包括电站层、通信层、主站层。整个系统由四大模块组成：数据采集模块、通信模块、数据服务模块、数据交换模块。并网光伏电站检测系统结构图如图1。 数据采集器由数据采集装置和通信模块组成，数据采集器与下级的各个子系统之间采用RS485 通信协议，通信方式可以采用有线电话拨号网络、光纤和无线GSM、CDMA、GPRE、VHF、北斗卫星等多种方式。本实验中使用无线通信方式，无线数据采集器带有GPRS 通讯模块，内置有SIM 卡。 理论上，GPRS 的带宽可达171.2Kbps，在实际应用中，带宽大约在10~100Kbps，在此信道上提供TCP/IP 连接，本光伏电站监控系统所用GPRS 的联接波特率为4800~19.2Kbps，数据采集间隔标准一般为5min。有线数据采集器中带有以太网通讯模块。数据采集器的终端模块通过网络将数据发送到数据服务中心，由此完成系统的数据通信部分。
图1 并网光伏电站监测系统结构图 数据服务中心在接受到数据以后，可以先存入后台数据库，对数据进行处理和分析后，下发到客户端。数据服务中心同时监听在线客户端的查询请求，执行客户端的控制命令，直至将命令传达至光伏设备。 监控客户端将当前的设备数据用实时曲线展现，也可生成数据报表，同时客户端还具有用户权限管理、报警和提醒、状态监控、历史数据存储和调用、通讯设置等功能。 2. 光伏电站基本运行数据分析 以江苏地区某10kW 并网光伏电站为例，根据实测数据对此实验光伏电站的电能输出特性进行分析。实验光伏电站的主要部件有太阳电池组件45 块(标称功率235Wp，支架倾角26 度)、交直流汇流箱各一个、SMA逆变器(10Kw) 一台、气象站一个、电表一只，监测仪器主要有数据采集器、数据服务器、通信服务器、WEB 服务器、电能质量在线分析仪等。 一天中太阳辐照度的变化具有幅度大、随机等特性，这就决定了光伏发电系统的输出功率随时间的变化非常显著，典型趋势见图2—图3。
图2 晴天时光伏发电系统输出功率随时间的变化
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