（CS34 常熟开关制造有限公司）

1.概述

“十一五”以来，在经济快速增长的拉动下，中国能源的生产和消费持续高幅增长，一次能源生产总量跃居世界第一。由于我国是全球人口最多的国家，而我国的化石能源资源却相对贫乏，人均资源占有量不足世界人均值的1/2；按照这样的能耗速度，可以肯定我国将在全球率先面临化石能源枯竭的挑战。

我国目前的能源将近70％由煤炭供给，这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。大量的煤炭开采、运输和燃烧，对我国的环境已经造成了极大的破坏。初步估算煤炭发电造成的污染的经济损失以及由此引致的环境污染治理成本高达1606亿元。大力开发利用可再生能源是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。

光伏发电是近年来当前可再生能源的发展潮流，世界各国都在加大对新能源和可再生能源的支持力度，特别是太阳能光伏产业迅速发展，国内由于“太阳能屋顶计划”、“金太阳工程”等光伏产业利好政策的驱动，光伏产业异军突起，特别是大型光伏并网电站的不断发展壮大，对电站所需的保护和监控也越发重要。

常熟开关制造有限公司专业的Riyear-PowerNet光伏发电监控系统解决方案将使项目减少投资成本，简化项目建设，提高设备可靠性。

2.系统组成

光伏发电监控系统主要对汇流箱、逆变器、并网柜以及环境监测仪进行监控（见图1）。

图1 并网型太阳能发电通信系统示意图

3.系统功能

通过网络与现场的智能元器件连接以后，在监控软件界面上用户就可以对光伏发电系统进行远程监控了（见图2）。

图2 监控软件界面

1）遥控功能

通过监控软件对光伏发电系统实现远程操作控制功能。

① 对并网柜断路器实施遥控合闸、分闸操作；

② 对并网逆变器实施允许并网、离网操作；

③ 对并网逆变器的输出功率进行调整。

2）遥测功能

通过监控远程采集光伏发电系统中各种看不见的电量参数（具体可遥测的参数应根据设计需要确定）。

① 光伏电池组件：每一串路电池电流、实时电压、直流侧输出功率。

② 并网逆变器：直流侧输入电流、电压、功率，并网输出电流、电压、功率、日发电量、总发电量。(www.daowen.com)

③ 并网柜：并网测电流、电压、频率、功率、功率因数、电能、谐波。

④ 环境监测：风力、风向、温度、光照度。

3）遥信功能

实时监控光伏并网系统的各项工作状态，例如并网状态等。

4）数据统计

监控软件通过采集记录各种监控光伏并网系统的参数，形成各种报表和图表，供用户进行分析。

4.关键设备

光伏发电系统包含大量的光伏电池组件，这些光伏电池组件经过串联后连接到汇流箱，一个串列中的一块电池组件出现故障，往往会引起整个串列电池组件的发电故障，甚至影响到其他的串列，因此对光伏电池组件出现故障的及时发现和处理是非常必要的。因此在一般在汇流箱内安装有可通信的智能采集装置，通过该采集装置对每一个电池组件串列进行监视，获取电流、电压等参数，并实时反馈到监控系统中。目前，常熟开关制造有限公司也专门研发了智能化的汇流箱产品，实现对光伏阵列的集中监控。

逆变器是光伏发电监控系统中的核心元器件，实现了光伏阵列侧的直流电到并网侧交流电的转换，并且系统的并网及各种故障处理都是通过逆变器执行的。常熟开关制造有限公司全新推出的CS1G并网型光伏发电逆变器，该光伏逆变器采用最新电力电子器件及高性能控制芯片，完成光伏直流电能到交流电能的转换。CS1G可根据日出、日落自动并网、离网，夜间待机状态消耗功耗极低，实现无人值守，并且集成RS485通信接口，实现远程集中监控。CS1G还可通过通信远程调整输出功率，在非逆流型光伏电站应用场合配合逆功率监测装置协同工作，可以实现对逆流的管理和控制。

并网柜一般安装有交流断路器以及电力仪表。为实现系统的整体监控，可以采用智能化可通信断路器以及网络电力仪表。常熟开关制造有限公司的CM2Z/T、CW2/H断路器均具备RS485通信接口，可以实现“遥测、遥信、遥控、遥调”四遥功能，非常适合安装在光伏发电监控系统的并网柜中。另外，通过全功能的CE1Z综合网络电力仪表，可以对并网端的各类电力参数进行测量，包括电流、电压、功率、功率因数、电能、谐波等，实现远程对并网柜各项参数的完全监控。

环境检测仪是光伏发电监控系统的可选部件，一般作为光伏电站发电的参考数据。通过记录环境检测仪采集的温度、光照度等数据，然后与系统的历史发电曲线进行比对，可以总结出光伏电站的日常发电功率与天气以及季节的关系，方便用户进行发电数据分析。

5.通信架构

一般，在光伏发电系统现场，汇流箱、逆变器、并网柜以及环境监测仪均通过RS485总线进行组网，这些总线经过汇总后，可根据不同的情况和后台计算机进行组网。距离较短的直接使用屏蔽通信电缆，距离较长的使用光纤组网，远距离无法实施布线的可以使用无线组网方案（例如GPRS）。

6.适用范围

适用于各类光伏并网发电工程。

7.应用案例

上海安科瑞38kW光伏并网发电系统

常熟开关新厂区73kW光伏并网发电系统

宁波华安10kW光伏并网发电系统

南京建筑设计院10kW光伏并网发电系统