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摘要：目前的光伏电站远程监控系统当中使用的传输介质大多数是电话光缆，虽然传输距离远，但是价格高并且稳定性比较差。本文介绍光伏发电的过程，然后分析对光伏发电状态进行远程监控的重要性，最后对简要介绍基于GPRS技术的远程监测系统设计
关键词：光伏发电；远程监测；GPRS：设计
随着化石能源的消耗以及带来的严重环境污染，世界各国都主动研发化石能源替代品。太阳能是可再生并且无污染的绿色能源，是新能源的重要组成部分，在各国能源战略当中都被当作替代石油的重要能源，因此太阳能光伏发电领域的研究也得到高度重视。
一、光伏发电原理简述
随着经济社会发展对于能源消耗的增长，化石能源因为其不可再生的特质而面临枯竭的结局，同时化石能源的使用也给生态环境带来严重破坏，同时太阳能作为新型可再生能源，得到各个国家的高度重视。太阳有着存储量无限并且利用限制无地域性的优点，开发环境清洁，日益显示出其优势，因此太阳能逐步发展并取代化石能源已经被提上议程。目前采用的光伏发电系统，其结构设计较为类似，具体流程如下图所示。在目前的光伏发电系统当中，光伏电池通过光电效应来将太阳能转为电能，然后通过数个光伏电池来并联组成光伏阵列，从而输出特点功率的直流电，再经过DC/DC的变换来为蓄电池充电，进而通过升压器将电压提升到380V，最后再通過逆变器将交流电接入公共电网。
光伏发电系统流程图
二、光伏发电远程监测的必要性
随着光伏发电技术的应用，越来越多的光伏电站建设完工并投入运行，不过在绝大部分的光伏电站当中，因为建设的地址比较便宜，并且交通设施较差，因此在管理维护的过程中遇上一些困难，从而导致光伏电站的信息化以及自动化管理的水平比较低。随着我国光伏发电技术的进步，大型的并网光伏电站对实时数据检测方面的需求更加强烈，这就要求利用远程通讯技术以及计算机技术等信息技术手段，来建立完整的能够适用于光伏电站远程监测的系统，从而确保光伏电站朝着数据采集自动化、运行高效化以及管理信息化的方向发展。要想保证光伏电站的技术人员可以及时了解电站的日常运行状况，远程监测系统需要对影响光伏电站的那些重要参数进行实时监测以及数据的统计和传输。这些关键数据包括光伏电站所在地的日照强度、电站发电量、逆变器的输出电压等等。通过对这些数据的检测以及分析，能够确保技术人员了解光伏电站的太阳辐射状况、电池的光电转换效率、电站日发电量以及年发电总量。这样一来就可以通过程序来自动生成光伏电站的运行数据看，能够更为方便快捷地从技术上管理维护光伏电站，从而为以后光伏电站的建设以及技术改进提供数据参考。具体而言，远程监测需要监测的重要数据主要包括以下经典：当地的日照强度、蓄电池电压及其温度、光电充电电压电流、逆变器效率、功率以及输出的电压电流、电站发电量以及机房温度等等。
三、基于GPRS的光伏发电远程监测系统设计
GPRS监测系统共由数据采集、GPRS通信和总站数据显示三部分组成，能够检测光伏发电系统当中的数据参数，同时分析这些参数给光伏发电系统带来的影响，并且能够完成数据传输工作。
第一，数据采集模块。这一模块的功能主要是检查基站数据，具体而言包括温度、直流电压、交流电压、光辐射量以及发电量参数等等，通过使用检测传感器以及检测电路来采集数据，然后使用232总线与GPRS的通信模块来进行交流，将采集到的数据传输给GPRS模块。在数据采集模块当中，需要对那些影响以及反映出光伏发电工作状态的重要参数加以确认并进行检测，要想采集这些检测参数，就需要选取针对性的传感器，例如可以使用DSl8820来检测太阳能极板温度，使用硅光电池来检测太阳的辐射量，通过霍尔元件来收集直流电量的参数等等。这些信号调理之后输入到控制器从而对光伏发电的数据信号加以分析，然后通过LCD予以显示，如果光伏发电系统出现问题，现场的数据采集就可以报警通知。
第二，GPRS通信模块。该模块使用SIM300来组成，一端与数据采集模块连接，另一端则通过GPRS无线网络将采集到的数据发送出去，然后使用SIM300来接收采集到的数据。如果光伏发电系统出现问题，就可以通过GPRS通信模块将警报信号发送到管理人员手上，让管理人员及时了解光伏系统出现的故障问题。
第三，总站界面模块。总站PC界面使用VC++编写，上面能够显示目前检测到的数据以及一些关键参数的历史数据，从而便于管理人员进行检测监控。为满足光伏发电系统采集到的数据进行远程传输，需要在其总站建立数据界面，可以使用VC++编写，通过界面显示光伏发电的状态参数，例如太阳光辐射量、极板温度、极板输出电流和电压以及逆变器输出的电流和电压等，同时判断光伏发电系统工作状态正常与否。为满足管理人员了解光伏发电系统的历史状态，还可以设计一个下拉菜单，用来显示重要数据的历史状况，从而便于管理人员更好地把握光伏发动系统的工作状态。
总而言之，本文通过使用GPRS远程传输数据，同时结合上位机软件检测，使得整个监测系统更加便捷，同时传输以及检测质量更加可靠，为远程监测光伏电站的状态提供了保障，也便于新能源的广泛利用。
参考文献：
[1]郭宗莲.基于GPRS无线通信的配变监测系统设计[J].电力系统保护与控制.2008.
[2]路小俊，吴在军，胡敏强.基于GPRS通讯技术的新型配变远程监控系统[J].电力系统及其自动化学报.2012.
[3]蔡田芳.基于嵌入式系统的GPRS数据终端的设计与实现[D].曲阜师范大学.2006.
关键词：光伏发电；远程监测；GPRS：设计
随着化石能源的消耗以及带来的严重环境污染，世界各国都主动研发化石能源替代品。太阳能是可再生并且无污染的绿色能源，是新能源的重要组成部分，在各国能源战略当中都被当作替代石油的重要能源，因此太阳能光伏发电领域的研究也得到高度重视。
一、光伏发电原理简述
随着经济社会发展对于能源消耗的增长，化石能源因为其不可再生的特质而面临枯竭的结局，同时化石能源的使用也给生态环境带来严重破坏，同时太阳能作为新型可再生能源，得到各个国家的高度重视。太阳有着存储量无限并且利用限制无地域性的优点，开发环境清洁，日益显示出其优势，因此太阳能逐步发展并取代化石能源已经被提上议程。目前采用的光伏发电系统，其结构设计较为类似，具体流程如下图所示。在目前的光伏发电系统当中，光伏电池通过光电效应来将太阳能转为电能，然后通过数个光伏电池来并联组成光伏阵列，从而输出特点功率的直流电，再经过DC/DC的变换来为蓄电池充电，进而通过升压器将电压提升到380V，最后再通過逆变器将交流电接入公共电网。
光伏发电系统流程图
二、光伏发电远程监测的必要性
随着光伏发电技术的应用，越来越多的光伏电站建设完工并投入运行，不过在绝大部分的光伏电站当中，因为建设的地址比较便宜，并且交通设施较差，因此在管理维护的过程中遇上一些困难，从而导致光伏电站的信息化以及自动化管理的水平比较低。随着我国光伏发电技术的进步，大型的并网光伏电站对实时数据检测方面的需求更加强烈，这就要求利用远程通讯技术以及计算机技术等信息技术手段，来建立完整的能够适用于光伏电站远程监测的系统，从而确保光伏电站朝着数据采集自动化、运行高效化以及管理信息化的方向发展。要想保证光伏电站的技术人员可以及时了解电站的日常运行状况，远程监测系统需要对影响光伏电站的那些重要参数进行实时监测以及数据的统计和传输。这些关键数据包括光伏电站所在地的日照强度、电站发电量、逆变器的输出电压等等。通过对这些数据的检测以及分析，能够确保技术人员了解光伏电站的太阳辐射状况、电池的光电转换效率、电站日发电量以及年发电总量。这样一来就可以通过程序来自动生成光伏电站的运行数据看，能够更为方便快捷地从技术上管理维护光伏电站，从而为以后光伏电站的建设以及技术改进提供数据参考。具体而言，远程监测需要监测的重要数据主要包括以下经典：当地的日照强度、蓄电池电压及其温度、光电充电电压电流、逆变器效率、功率以及输出的电压电流、电站发电量以及机房温度等等。
三、基于GPRS的光伏发电远程监测系统设计
GPRS监测系统共由数据采集、GPRS通信和总站数据显示三部分组成，能够检测光伏发电系统当中的数据参数，同时分析这些参数给光伏发电系统带来的影响，并且能够完成数据传输工作。
第一，数据采集模块。这一模块的功能主要是检查基站数据，具体而言包括温度、直流电压、交流电压、光辐射量以及发电量参数等等，通过使用检测传感器以及检测电路来采集数据，然后使用232总线与GPRS的通信模块来进行交流，将采集到的数据传输给GPRS模块。在数据采集模块当中，需要对那些影响以及反映出光伏发电工作状态的重要参数加以确认并进行检测，要想采集这些检测参数，就需要选取针对性的传感器，例如可以使用DSl8820来检测太阳能极板温度，使用硅光电池来检测太阳的辐射量，通过霍尔元件来收集直流电量的参数等等。这些信号调理之后输入到控制器从而对光伏发电的数据信号加以分析，然后通过LCD予以显示，如果光伏发电系统出现问题，现场的数据采集就可以报警通知。
第二，GPRS通信模块。该模块使用SIM300来组成，一端与数据采集模块连接，另一端则通过GPRS无线网络将采集到的数据发送出去，然后使用SIM300来接收采集到的数据。如果光伏发电系统出现问题，就可以通过GPRS通信模块将警报信号发送到管理人员手上，让管理人员及时了解光伏系统出现的故障问题。
第三，总站界面模块。总站PC界面使用VC++编写，上面能够显示目前检测到的数据以及一些关键参数的历史数据，从而便于管理人员进行检测监控。为满足光伏发电系统采集到的数据进行远程传输，需要在其总站建立数据界面，可以使用VC++编写，通过界面显示光伏发电的状态参数，例如太阳光辐射量、极板温度、极板输出电流和电压以及逆变器输出的电流和电压等，同时判断光伏发电系统工作状态正常与否。为满足管理人员了解光伏发电系统的历史状态，还可以设计一个下拉菜单，用来显示重要数据的历史状况，从而便于管理人员更好地把握光伏发动系统的工作状态。
总而言之，本文通过使用GPRS远程传输数据，同时结合上位机软件检测，使得整个监测系统更加便捷，同时传输以及检测质量更加可靠，为远程监测光伏电站的状态提供了保障，也便于新能源的广泛利用。
参考文献：
[1]郭宗莲.基于GPRS无线通信的配变监测系统设计[J].电力系统保护与控制.2008.
[2]路小俊，吴在军，胡敏强.基于GPRS通讯技术的新型配变远程监控系统[J].电力系统及其自动化学报.2012.
[3]蔡田芳.基于嵌入式系统的GPRS数据终端的设计与实现[D].曲阜师范大学.2006.