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一套完整的光伏远程监控系统解决方案
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专注微机保护

时间 : 2022-01-02 09:00 浏览量 : 29


   光伏远程监控如何实现?最近问这个问题的朋友比较多,这个在户外监控应用中也是比较广泛的,之前有提到过,本期我们再来总结下。

一、何为太阳能

   太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能、化学能、水的势能等等。在几十亿年内,太阳能是取之不及、用之不竭的理想能源。

太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。


二、光伏供电系统组成

   光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V并且要和市电互补,还需要配置逆变器和市电智能切换器。

1、光伏电池阵列即太阳能电池板

   这是太阳能光伏发电系统中的最核心部分,它的主要作用就是将太阳能光子转化为电能,从而推动负载工作。太阳能电池分为单晶硅太电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳能电池。由于单晶硅电池比其他两类坚固耐用、使用寿命长(一般可达20年)、光电转换效率高等,致使它成为最常用的电池。

2、光伏充电控制器

  它的主要工作就是控制整个系统的状态,同时对蓄电池的过充电、过放电起到保护作用。在温度特别低的地方,它还具有温度补偿功能。

3、光伏深循环蓄电池组

  蓄电池顾名思义就是蓄电的,它主要储存由太阳能电池板转化过来的电能,一般为铅酸电池,可以多次循环使用。

   在全程监控系统中.有的设备需要提供220V、110V的交流电源,而太阳能的直接输出一般为12VDc、24VDc、48VDc。所以为了能给22VAC、11OVAc的设备提供电源,系统中就必须增加直流/交流逆变器,将太阳能光伏发电系统中产生的直流电能转化为交流电能。


三、光伏发电原理

   光伏发电最简单的原理就是我们所说的化学反应,即太阳能转化为电能。这个转化过程就是太阳能辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程,通常叫做“光生伏打效应”,太阳电池就是利用这种效应制成的。

   我们知道,当太阳光照射到半导体上时,有一部分光子被表面反射掉,其余部分要不被半导体吸收要不就被半导体透过,其中被吸收的光子,当然有一些变成热,另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞,于是产生电子一空穴对。这样,太阳光能就以产生电子一空穴对的形式转变为电能,再经过半导体内部的电场反应,产生一定的电流,如果把一块一块的电池半导体以各种方式连接起来则形成多股电流电压,从而输出功率。


四、光伏的应用

1、传统供电的缺点

   太阳能发电和太阳能供电技术日益走进民用应用的场合。 在森林、道路、河流、山川等通信或音视频电子设备应用场合,主要采取电网供电和电池供电方式,电池供电往往只能解决临时的需要,不能作为长期的供电电源;而采取电网供电方式存在诸多缺点: 

a、供电方式为电缆输送,工程施工困难,造价高昂; 

b、系统维护不便,高压输送存在安全隐患,运营成本高;

c、安装、组网困难。 

2、光伏供电的优势

   而光伏供电系统工作时无需水、油、汽、燃料,只要有光就能发电的特点,是清洁、无污染的可再生能源,而且安装维护简单,使用寿命长,可以实现无人值守,倍受人们的青睐,是新能源的领头羊。近年来,太阳能的应用在全球越来越广泛,特别是在野外领域,太阳能电源系统正逐步取代一些传统的电源设备,得到越来越普遍的应用。

光伏发电的优点:

a、安全可靠、无噪声、无辐射、无需消耗燃料、无机械转动部件、故障率低、寿命长;

b、环保美观、不受地理位置限制、建设周期短、规模大小随意、拆装简易、移动方便;

c、即装即用、拆装损毁成本低、可以方便地与建筑物相结合,无需预埋架高输电线路,可免去远距离敷设电缆时对植被和环境的破坏及工程费用;

d、电压稳定、电源质量高,广泛应用于各种用电设备上,非常适用于乡村、农场、山头、海岛、高速公路等偏僻地方的用电,也是非常优秀的应急备用电源。

e、维护简易,使用寿命长达20年以上,多种充电方式互补,太阳能和市电均可对系统充电。

f、太阳能发电相对传统发电,资源是取之不尽、用之不竭的,是资源最丰富的可再生能源。 

g、利用太阳能发电不会造成空气污染,不会造成生态环境失去平衡,是一种绿色的可再生能源。

h、太阳能发电系统安装简单,维护方便,性价比高。

3、户外远程监控为什么使用光伏供电?

   在机电项目中,设备安装及布线的简单与复杂、后期维护的方便与困难等问题也是很多业主及承包商关注的问题,太阳能供电与传统电缆供电相比,前者省去了很多复杂的布线,在立柱上装载即可完成简单的安装:对于后期的维护,也只是对太阳能电池板进行清洁,对蓄电池进行必要的更换。

   由于全程监控系统布设的摄像机多,涉及的里程比较长,如果采用传统直埋电缆的供电方式,考虑到沿线电缆压降的因素,都必须采用比较粗大的铜芯线缆,而目前国内铜价又不断上涨,这样显然也增加了很多成本。如果采用太阳能供电,就省去了中间电缆及其敷设的过程,具有很好的性价比。


五、光伏供电系统

光伏无线监控系统主要由光伏供电系统无线视频传输系统视频监控系统三个子系统组成。 

光伏供电子系统是由太阳能组件、风力发电机、胶体蓄电池、智能充放电控制器等组成太阳能组件和风力发电机将光能转变为电能,经由一台风光互补智能控制器的控制,把电能存储到蓄电池(充电);需要供电时,打开控制器开关接通负载,把蓄电池中的电能提供给负载(放电)。智能控制器的主要作用是对蓄电池进行充放电管理,当在工作时间内蓄电池供电不足时,控制器自动切断负载供电,对蓄电池进行过放保护;当蓄电池持续充电时,控制器对蓄电池进行过充保护。 

文章来自电力微机保护网

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