光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理况颈，利用太陽電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。光伏發(fā)電應(yīng)用場合廣泛哺裳，在交通領(lǐng)域、通訊/通信領(lǐng)域隔抒、石油坛饥、海洋、氣象領(lǐng)域以及居民生活用電等都有他們的身影课娃，具有安全可靠吴澜，無噪聲，無污染排放外杖虾，發(fā)電效率受環(huán)境溫度影響小烂瘫，系統(tǒng)占地面積小，土地利用率高等優(yōu)點(diǎn)奇适。光伏發(fā)電系統(tǒng)一般是由太陽能電池方陣坟比，蓄電池組，充放電控制器滤愕，逆變器温算，交流配電柜，太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備組成间影。本文將以一個太陽能電池方陣為例，介紹海為PLC在光伏發(fā)電中的應(yīng)用茄茁。

一魂贬、太陽跟蹤系統(tǒng)原理

視日運(yùn)動軌跡跟蹤。由于相對于某一個固定地點(diǎn)的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)裙顽，一年春夏秋冬四季付燥、每天日升日落，太陽的光照角度時時刻刻都在變化颅网，如果太陽能電池板能夠時刻正對太陽段卵，發(fā)電效率才會達(dá)到最佳狀態(tài)。目前通用的太陽跟蹤控制系統(tǒng)都需要根據(jù)安放點(diǎn)的經(jīng)緯度等信息計算一年中的每一天的不同時刻太陽所在的角度翎憨，將一年中每個時刻的太陽位置存儲到PLC中荤榄，也就是靠計算太陽位置以實(shí)現(xiàn)跟蹤。

傳感器跟蹤磨再。傳感器跟蹤是利用光線傳感器檢測太陽光線是否偏離電池板基線借倘，當(dāng)太陽光線偏離電池板基線時，傳感器輸出一個偏差信號莉遥，該信號經(jīng)放大并轉(zhuǎn)成標(biāo)準(zhǔn)信號枣象，通過模擬量輸入通道傳給PLC，PLC運(yùn)算后通過開關(guān)量輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)灶逃，使跟蹤裝置重新對準(zhǔn)太陽舶舅。

二莫彩、太陽能電池方陣組網(wǎng)介紹

1、單個太陽能電池方陣組網(wǎng)示意圖：

2奸闽、光伏發(fā)電場萬臺跟蹤器組網(wǎng)示意圖

一個光伏發(fā)電場往往有成千上萬臺跟蹤器琼牧，海為PLC和H04TCP-4網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)便捷強(qiáng)大，把多個太陽能電池方陣接到光纖以太網(wǎng)交換機(jī)上葛假，通過以太網(wǎng)傳輸障陶，即可在中控室里對成千上萬臺PLC進(jìn)行監(jiān)控。組網(wǎng)示意圖如下：

3聊训、系統(tǒng)主要硬件配置

3.1 海為PLC

海為PLC混合型主機(jī)自帶開關(guān)量和模擬量抱究，6路模擬量輸入，量程為0~10V带斑，使用12位AD轉(zhuǎn)換（通用0~20mA）鼓寺，支持直接接入光傳感器。CPU 主機(jī)帶2 個通訊口勋磕，可擴(kuò)展至5 個通訊口妈候，每個通訊口都可以進(jìn)行編程和聯(lián)網(wǎng)，都可作為主站或從站挂滓。支持1：N苦银、N：1、N：N 聯(lián)網(wǎng)方式赶站，支持各種人機(jī)界面和組態(tài)軟件幔虏，可與任何帶通訊功能的第三方設(shè)備（如變頻器、儀表惕秧、條碼閱讀器等）聯(lián)網(wǎng)奥徒。

3.2 海為H01TCP-4智能網(wǎng)關(guān)

H01TCP-4是一款功能強(qiáng)大的硬件協(xié)議網(wǎng)關(guān)，將從設(shè)備的各種協(xié)議轉(zhuǎn)成標(biāo)準(zhǔn)Modbus RTU或Modbus TCP協(xié)議的炫。網(wǎng)關(guān)支持模擬量線性轉(zhuǎn)換吐捞，支持取位功能，高低字節(jié)交換功能蜕裳；網(wǎng)關(guān)內(nèi)置WEB服務(wù)器吹蜡，用戶可以通過瀏覽器查看實(shí)時變化的數(shù)據(jù)和通信狀態(tài)，方便現(xiàn)場調(diào)試艳院；自帶4個通訊串口1個以太網(wǎng)口糯侍，每個通訊口都自帶通訊隔離。此外颠恬，智能網(wǎng)關(guān)還可對每個通訊口網(wǎng)絡(luò)里的從機(jī)做通訊斷線報警洞逼。

3.3光纖以太網(wǎng)交換機(jī)、中控室SCADA系統(tǒng)憾汛。

4党饮、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集控制原理

每個跟蹤器即1臺海為PLC肝陪，時刻接收傳感器傳入的太陽光線位置信號，通過PLC模擬量輸入通道給PLC刑顺，PLC經(jīng)過用戶程序運(yùn)算氯窍，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動方向，使太陽能接收器時刻正對太陽直射方向蹲堂，以獲得最大有效照射面積狼讨。

單個太陽能電池方陣中H01TCP-4，帶4個通訊串口柒竞，每個串口連接15臺PLC政供，把PLC里的數(shù)據(jù)采集到智能網(wǎng)關(guān)內(nèi)部存儲器存儲，供上位機(jī)通訊采集監(jiān)控和使用朽基。上位機(jī)也可以發(fā)出控制命令布隔，通過智能網(wǎng)關(guān)傳給每個串口相應(yīng)的PLC。此外稼虎，多個太陽能電池方陣可以一同接到光纖以太網(wǎng)交換機(jī)上衅檀，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對一個太陽能光伏發(fā)電場成千上萬臺的跟蹤器進(jìn)行集中控制監(jiān)視。

三敬挂、系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

1倾氮、海為H01TCP-4只能網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)能力強(qiáng)。多個太陽能電池方陣可以一同接到光纖以太網(wǎng)交換機(jī)上永韭，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對一個太陽能光伏發(fā)電場成千上萬臺的跟蹤器進(jìn)行集中控制監(jiān)視于抬。

2、與傳統(tǒng)組網(wǎng)相比饱粟，成本極大降低。傳統(tǒng)采用一臺PLC加一個以太網(wǎng)模塊對每臺跟蹤器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控琅瘦，成本巨大掖阶；采用海為H01TCP-4只能網(wǎng)關(guān)模塊，一個網(wǎng)關(guān)既可監(jiān)控60多臺PLC的運(yùn)行情況乌诚。

3炮疲、智能網(wǎng)關(guān)對每一個網(wǎng)絡(luò)里的每一個從機(jī)都會做通訊斷線報警。管理方便蜒午，而傳統(tǒng)的組網(wǎng)方式傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理難度大虎叔，排除故障難，人力投入大截胯。

4铺坞、海為PLC通訊組網(wǎng)能力強(qiáng)。CPU 主機(jī)自帶2 個通訊口洲胖，每個通訊口都可以進(jìn)行編程和聯(lián)網(wǎng)济榨，都可作為主站或從站坯沪。支持1：N、N：1擒滑、N：N 聯(lián)網(wǎng)方式腐晾，支持各種人機(jī)界面和組態(tài)軟件，可與任何帶通訊功能的第三方設(shè)備（如變頻器丐一、儀表藻糖、條碼閱讀器等）聯(lián)網(wǎng)。

5库车、海為PLC編程軟件全仿真巨柒，模擬量無須通過編程進(jìn)行碼值與工程量之間的轉(zhuǎn)換。減少了程序編寫和現(xiàn)場調(diào)試時間凝颇，方便了技術(shù)人員的調(diào)試工作潘拱，提高了工作效益。

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