ZigBee在分布式光伏电站监控系统中的应用研究

【摘要】 针对分布式光伏电站具有结构复杂的特点,传统的分布式光伏电站监控系统无法实现分布式光伏电站监控的有效性和准确性,为了解决这一问题,提出了ZigBee在分布式光伏电站监控系统中的应用研究。基于分布式光伏电站监控系统的整体架构,通过分布式光伏电站监控模块设计和分布式光伏电站监控系统感应模块设计,完成了系统的硬件设计,通过处理分布式光伏电站监控数据和设计分布式光伏电站监控流程,完成了系统的软件设计,实现了ZigBee技术在分布式光伏电站监控中的应用。测试结果表明,基于ZigBee技术的分布式光伏电站监控系统不仅可以提高分布式光伏电站监控系统的有效性,还可以提高分布式光伏电站监控系统的准确性。 

伴随着人类社会的进步与经济的高速发展， 人类活动越来越依赖于各种能源。能源是人类 社会进行各种活动的物质基础［1］。从某种意义 上说，人类在社会上生存和科技的发展都离不开 能源的充分利用和先进能源技术的应用。可见， 能源问题不仅关系到我国社会经济的可持续发 展，而且也是世界各国和全人类共同关注的问 题［2］。太阳能是一种比较容易获得的清洁能源。 在光伏发电系统中，光伏电站监控系统是一个重 要组成部分。有效方便的光伏电站运营管理，不 仅可以降低人工成本，而且还可以预测电站的发 电能力，减少人工实地考察的成本。伴随着光伏 发电行业的不断发展，对光伏电站的监控也越来 越受到关注。 ZigBee 技术是一种依靠短距离传输的无线 连接技术。尽管主要用于短距离的无线连接，但 在提高传输功率时，传输距离最长可以增加1~ 3 km。如果采用路由与节点接力通信，可进一步 延长数据传输的距离。在分布式光伏电站监控 系统中，节点之间数十米的传输距离完全可以满 足组件数据无线传输的要求。ZigBee 节点具有 低功耗、高响应、低成本、长时间的优势，采 用ZigBee 技术对分布式光伏电站进行监控，既 能控制监控系统的成本，又能保证监控系统的可 靠性［3］。 分布式光伏电站改变了监控系统的分配方 式，给光伏电站的正常运行带来了全新的挑战。 目前光伏电站装机监控系统还不够完善，大部分 光伏电站在运行维护中存在许多问题。此外，许 多光伏电站系统的监控精度较低，难以实现精确 监控。甚至某些监控系统在发现问题后，也不能 进行精确的定位，不能及时维护问题点。由于光 伏电站监控市场的不规范，使得监控市场的兼容 性和开放性没有保障［4］。很多光伏电站监控系 统的建设尚未受到重视。

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