光伏电站监控系统的设计

摘要：对光伏电站监控系统进行建模，设计了一个与之对应的监控系统。该系统通过 DSP 控制

AD7656 芯片以及 MSP430 单片机控制内部 A/D 采样，并与装载有 MCGS 组态软件的 PC 通信来实现电站

各项参数的采集、显示和控制等功能，经实验可知，采样工作顺利，数据显示正常，历史曲线也能从

屏中读出，奇偶校验、CRC 校验及光纤传输等多重保险保证了显示数据的准确性。

关键词：组态软件；光伏并网发电系统；数字信号处理器；监测

中图分类号：TM615 ；TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2010)09-0012-05

Abstract: A monitoring system for the photovoltaic power station was modeled and designed. The system controlled AD7656 chips
by a DSP and carried out interior analog-to-digital sampling by a MSP430. The system communicated with a personal computer in-
stalled a monitor and control generated system (MCGS) to realize each parameter’s collection, display and control in power station.
The experiment shows that it is convenient for sampling, it is normal for data display and the recording curve can be read out. Parity
check, cyclic redundancy checks (CRC) and optical fi ber transmission etc ensure the accuracy of data display.
Key words: monitor and control generated system (MCGS); photovoltaic grid-connected inverter; DSP; Monitoring

ZHANG Xiao-wen, ZHENG Jian-yong

（

School of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China）

Design of Monitoring System for Photovoltaic Power Station

0 引言

随着温室效应导致地球气候越来越恶劣，特别

是今年入夏以来我国大部持续的高温以及南方的洪

涝灾害，能源问题作为人类环境问题的一个重要组

成部分越来越受关注，太阳能发电作为一种清洁能

源越来越被人们看好。光伏并网发电系统一般由太

阳能光伏电池板、逆变器以及交流控制器组成。为

保证每部分器件能正常运行需要对不少参数进行测

量，保存，分析和控制。众所周知，电站的日常运

行数据对于电站系统的管理，设备的维护，以及今

后的科研分析具有重要的参考价值。但是太阳能电

站存在占地面积较大的特点，数据采集显示过于零

散，没有一个集中的平台集中观测、存储数据，导

致分析和控制上的不便和困难。因此，本文采用一

种工业领域已成熟的组态软件技术，通过Modbus-

RTU以及Modbus-TCP/IP协议进行通信，进行各电流

和电压等信号的采集显示，将多个光伏并网发电系

统的各电流和电压信号在一个现场控制中心显示屏

内集中显示，并且能显示实时波形，读取历史数据

波形，远程控制中心也能够读取现场的实时数据便

于各部门的信息共享。

1 光伏电站监控系统建模

电站由

个三相光伏并网逆变器组成，监控系

统的模型服务包括：

(1)数据显示功能：根据需要实时显示参数的

类型将监控系统的模型属性分成电站公共参数和单

台逆变器的运行参数两大类。而需要显示的参数又

可以分为采集类数据(需要数据采集电路采集才能

得到的数据)和显示类数据(通过对已采集到的数据

处理加工即得到的数据)。具体属性如表1所示。