光伏電站自動化技術及其應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

祁太元 著

圖書標籤:

• 光伏發電
• 自動化技術
• 電站運行
• 監控係統
• 智能電網
• 新能源
• 電力電子
• 控製係統
• 運維
• 光伏應用

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787519801489

版次：1

商品編碼：12144076

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2017-03-01

用紙：膠版紙

頁數：280

字數：424000

正文語種：中文

內容簡介

《光伏電站自動化技術及其應用》緊密聯係光伏電站自動化專業工程實際，遵循理論與實踐相結閤、側重實際應用的原則，全麵係統地介紹瞭光伏電站自動化係統的原理、構成、運行維護及故障處理等方麵的內容。本書主要內容和工程案例均來自於工程實際應用和光伏電站現場運維經驗。
本書共十章，分彆為概述、光伏電站計算機監控係統、光伏電站同步相量測量技術、光伏電站功率預測技術、光伏電站功率控製技術、數據通信及規約、調度數據網、二次係統安全防護、光伏電站自動化並網驗收管理、光伏電站自動化現場運維管理。

目錄

目 錄

前 言 1
第一章 概述 1
第一節 太陽能資源分布 1
一、全球太陽能資源分布 1
二、我國太陽能資源分布 2
第二節 光伏發電現狀與趨勢 2
一、光伏發電現狀 3
二、我國光伏發電現狀及發展趨勢 3
第三節 光伏電站自動化技術 3
一、電力係統自動化技術的發展與應用 3
二、光伏電站自動化技術概述 4
三、光伏電站自動化技術麵臨的挑戰 9
第四節 小結 10
第二章 光伏電站計算機監控係統 11
第一節 概述 11
一、計算機監控係統的形成與發展 11
二、計算機監控係統的基本概念及特點 12
第二節 計算機監控係統基本結構 12
一、集中式計算機監控係統的結構及特點 12
二、分層分布式計算機監控係統的結構及特點 14
第三節 分層分布式計算機監控係統網絡結構 16
一、通信方式 17
二、布置形式及其特點 23
第四節 光伏電站計算機監控係統基本架構及構成 25
一、光伏電站計算機監控係統架構 25
二、光伏電站計算機監控係統站控層 26
三、光伏電站計算機監控係統間隔層 30
四、光伏電站計算機監控係統的主要功能 45
五、光伏電站計算機監控係統配置案例 51
第五節 計算機監控係統內部通信 52
一、串口通信 53
二、以太網通信 53
三、站內數據通信實例 53
第六節 光伏電站計算機監控係統日常運維 56
一、常見故障查找方法 56
二、常見裝置故障類型及處理方法 57
第七節 小結 60
第三章 光伏電站同步相量測量技術 62
第一節 概述 62
一、同步相量測量技術發展現狀 62
二、同步相量測量係統基本概念 63
三、同步相量測量技術 63
四、同步相量測量裝置 65
五、電力係統實時動態監測係統 65
第二節 同步相量測量裝置 66
一、基本原理 66
二、功能結構 68
三、技術要求 71
四、數據采集 76
五、裝置的通信 79
第三節 同步相量測量裝置的運行維護 87
一、日常運行要點 87
二、裝置日常維護及檢測 87
三、故障處理要點 89
四、典型設備的故障處理 90
第四節 相量測量係統發展展望 96
一、未來同步相量技術發展的幾個階段 96
二、實時動態監測係統技術的發展趨勢 96
三、我國電力係統需重點開展的工作 97
第五節 小結 97
第四章 光伏電站功率預測技術 99
第一節 概述 99
第二節 光伏發電功率輸齣影響因素 99
一、太陽輻照強度 100
二、太陽能電池闆類型 102
三、太陽能電池闆溫度 102
四、現場方陣安裝方式 102
五、其他因素 103
第三節 光伏發電功率預測基礎 103
一、數值天氣預報基本概念 103
二、功率預測方法分類 104
三、短期功率預測方法 106
四、超短期功率預測方法 107
五、功率預測誤差評價 109
第四節 光伏電站功率預測係統 112
一、係統組成 112
二、係統建設要求 113
三、係統功能 117
四、資料收集 119
第五節 光伏電站功率預測係統日常運維 121
一、係統日常運維必要性 121
二、係統日常運維要點 121
三、係統日常運維流程 123
四、係統常見故障處理 125
五、係統預測準確率專項維護 129
第六節 小結 132
第五章 光伏電站功率控製技術 134
第一節 光伏電站並網控製係統 134
一、逆變器 134
二、無功補償裝置 136
三、光伏並網控製係統 141
第二節 光伏電站有功功率控製 144
一、有功功率控製要求 144
二、有功功率控製係統 145
三、有功功率特性測試 150
四、基於日前發電計劃的功率控製 151
第三節 光伏電站無功功率控製 152
一、電壓控製要求 152
二、無功電源和無功容量 153
三、自動電壓控製原理與實現流程 154
四、光伏電站AVC係統配置及控製原則 158
五、光伏電站AVC接入及調試 160
第四節 光伏電站安全穩定控製與柔性功率控製 162
一、大規模光伏發電接入後對電力係統穩定性的影響 162
二、光伏發電安全穩定控製係統 165
三、柔性功率控製係統 168
第五節 光伏電站功率控製係統日常運維 172
一、係統結構及組成 172
二、係統功能與日常運維 176
三、係統常見故障解決方法 186
第六節 小結 188
第六章 數據通信及規約 190
第一節 數據通信 190
一、數據通信的基本概念 190
二、數據通信係統構成 190
三、通信係統的分類 191
四、光伏電站數據通信 192
五、光伏電站數據通信基本故障及處理方法 198
第二節 規約 198
一、ISO-OSI模型 199
二、IEC-60870-5-101規約 199
三、IEC-60870-5-102規約 207
四、IEC-60870-5-103規約 208
五、IEC-60870-5-104規約 212
六、數據通信規約常見故障及處理方法 218
七、數據通信故障處理常用辦法 219
第三節 小結 219
第七章 調度數據網 221
第一節 計算機網絡概述 221
一、計算機網絡的定義 221
二、計算機網絡的基本功能 222
三、計算機網絡中的基本概念 222
四、衡量計算機網絡的主要指標 224
五、IP地址 224
第二節 調度數據網 226
一、網絡技術體製 226
二、調度數據網絡組成 226
三、接入網技術體製和要求 227
四、虛擬子網（VPN）劃分 228
五、網絡性能指標 228
六、設備配置及業務接入方式 229
七、網絡管理 229
第三節 網絡設備 229
一、路由器 230
二、交換機 236
三、調度數據網的配置原則 242
第四節 調度數據網日常運維 242
一、調度數據網故障排除 242
二、日常運維要點 244
第五節 小結 245
第八章 二次係統安全防護 247
第一節 二次係統 247
一、二次係統概述 247
二、二次係統安全風險 247
第二節 二次係統安全防護 248
一、防護目標及重點 248
二、電力二次係統安全防護策略 249
三、電力二次係統安全區域的劃分 249
四、業務係統分置原則 250
五、光伏電站二次係統安全區的劃分 250
第三節 安全防護設備 250
一、橫嚮隔離裝置 251
二、硬件防火牆 252
三、縱嚮加密認證裝置 253
四、安全防護設備的配置原則 254
第四節 光伏電站二次係統安全防護重點 254
一、規範電力二次係統建設前期工作 254
二、規範二次安防現場運維管理 255
第五節 小結 256
第九章 光伏電站自動化係統並網驗收 257
第一節 光伏電站自動化係統並網驗收的前期準備 257
一、光伏電站並網必備條件 257
二、自動化係統設備自驗收 260
三、自動化信息接入 261
第二節 光伏電站自動化現場驗收 263
一、驗收程序 263
二、現場驗收內容及要求 264
三、驗收報告 271
第三節 光伏電站並網試運行及注意事項 272
一、運行數據積纍 272
二、試運行期間易發缺陷 273
三、光電功率預測係統試運行注意事項 274
四、光伏電站改擴建後驗收注意問題 274
第四節 小結 274
第十章 光伏發電站自動化現場運維管理 276
第一節 光伏電站自動化運維管理機製 276
一、組織機構的建立 276
二、建立健全規章製度 276
三、製度落實 277
第二節 光伏電站自動化人員管理 278
一、人員配備 278
二、職責劃分 278
三、人員培訓 279
第三節 光伏電站自動化運行管理 279
一、自動化設備資料管理 280
二、自動化設備安全管理 280
三、自動化係統可靠性管理 282
第四節 光伏電站自動化設備維護及檢修管理 282
一、自動化設備維護管理 282
二、自動化設備檢修管理 284
第五節 光伏電站自動化應急管理 287
一、應急組織 287
二、處理流程 287
三、預案編製 288
四、預案演練 289
第六節 小結 289
目 錄

前 言 1
第一章 概述 1
第一節 太陽能資源分布 1
一、全球太陽能資源分布 1
二、我國太陽能資源分布 2
第二節 光伏發電現狀與趨勢 2
一、光伏發電現狀 3
二、我國光伏發電現狀及發展趨勢 3
第三節 光伏電站自動化技術 3
一、電力係統自動化技術的發展與應用 3
二、光伏電站自動化技術概述 4
三、光伏電站自動化技術麵臨的挑戰 9
第四節 小結 10
第二章 光伏電站計算機監控係統 11
第一節 概述 11
一、計算機監控係統的形成與發展 11
二、計算機監控係統的基本概念及特點 12
第二節 計算機監控係統基本結構 12
一、集中式計算機監控係統的結構及特點 12
二、分層分布式計算機監控係統的結構及特點 14
第三節 分層分布式計算機監控係統網絡結構 16
一、通信方式 17
二、布置形式及其特點 23
第四節 光伏電站計算機監控係統基本架構及構成 25
一、光伏電站計算機監控係統架構 25
二、光伏電站計算機監控係統站控層 26
三、光伏電站計算機監控係統間隔層 30
四、光伏電站計算機監控係統的主要功能 45
五、光伏電站計算機監控係統配置案例 51
第五節 計算機監控係統內部通信 52
一、串口通信 53
二、以太網通信 53
三、站內數據通信實例 53
第六節 光伏電站計算機監控係統日常運維 56
一、常見故障查找方法 56
二、常見裝置故障類型及處理方法 57
第七節 小結 60
第三章 光伏電站同步相量測量技術 62
第一節 概述 62
一、同步相量測量技術發展現狀 62
二、同步相量測量係統基本概念 63
三、同步相量測量技術 63
四、同步相量測量裝置 65
五、電力係統實時動態監測係統 65
第二節 同步相量測量裝置 66
一、基本原理 66
二、功能結構 68
三、技術要求 71
四、數據采集 76
五、裝置的通信 79
第三節 同步相量測量裝置的運行維護 87
一、日常運行要點 87
二、裝置日常維護及檢測 87
三、故障處理要點 89
四、典型設備的故障處理 90
第四節 相量測量係統發展展望 96
一、未來同步相量技術發展的幾個階段 96
二、實時動態監測係統技術的發展趨勢 96
三、我國電力係統需重點開展的工作 97
第五節 小結 97
第四章 光伏電站功率預測技術 99
第一節 概述 99
第二節 光伏發電功率輸齣影響因素 99
一、太陽輻照強度 100
二、太陽能電池闆類型 102
三、太陽能電池闆溫度 102
四、現場方陣安裝方式 102
五、其他因素 103
第三節 光伏發電功率預測基礎 103
一、數值天氣預報基本概念 103
二、功率預測方法分類 104
三、短期功率預測方法 106
四、超短期功率預測方法 107
五、功率預測誤差評價 109
第四節 光伏電站功率預測係統 112
一、係統組成 112
二、係統建設要求 113
三、係統功能 117
四、資料收集 119
第五節 光伏電站功率預測係統日常運維 121
一、係統日常運維必要性 121
二、係統日常運維要點 121
三、係統日常運維流程 123
四、係統常見故障處理 125
五、係統預測準確率專項維護 129
第六節 小結 132
第五章 光伏電站功率控製技術 134
第一節 光伏電站並網控製係統 134
一、逆變器 134
二、無功補償裝置 136
三、光伏並網控製係統 141
第二節 光伏電站有功功率控製 144
一、有功功率控製要求 144
二、有功功率控製係統 145
三、有功功率特性測試 150
四、基於日前發電計劃的功率控製 151
第三節 光伏電站無功功率控製 152
一、電壓控製要求 152
二、無功電源和無功容量 153
三、自動電壓控製原理與實現流程 154
四、光伏電站AVC係統配置及控製原則 158
五、光伏電站AVC接入及調試 160
第四節 光伏電站安全穩定控製與柔性功率控製 162
一、大規模光伏發電接入後對電力係統穩定性的影響 162
二、光伏發電安全穩定控製係統 165
三、柔性功率控製係統 168
第五節 光伏電站功率控製係統日常運維 172
一、係統結構及組成 172
二、係統功能與日常運維 176
三、係統常見故障解決方法 186
第六節 小結 188
第六章 數據通信及規約 190
第一節 數據通信 190
一、數據通信的基本概念 190
二、數據通信係統構成 190
三、通信係統的分類 191
四、光伏電站數據通信 192
五、光伏電站數據通信基本故障及處理方法 198
第二節 規約 198
一、ISO-OSI模型 199
二、IEC-60870-5-101規約 199
三、IEC-60870-5-102規約 207
四、IEC-60870-5-103規約 208
五、IEC-60870-5-104規約 212
六、數據通信規約常見故障及處理方法 218
七、數據通信故障處理常用辦法 219
第三節 小結 219
第七章 調度數據網 221
第一節 計算機網絡概述 221
一、計算機網絡的定義 221
二、計算機網絡的基本功能 222
三、計算機網絡中的基本概念 222
四、衡量計算機網絡的主要指標 224
五、IP地址 224
第二節 調度數據網 226
一、網絡技術體製 226
二、調度數據網絡組成 226
三、接入網技術體製和要求 227
四、虛擬子網（VPN）劃分 228
五、網絡性能指標 228
六、設備配置及業務接入方式 229
七、網絡管理 229
第三節 網絡設備 229
一、路由器 230
二、交換機 236
三、調度數據網的配置原則 242
第四節 調度數據網日常運維 242
一、調度數據網故障排除 242
二、日常運維要點 244
第五節 小結 245
第八章 二次係統安全防護 247
第一節 二次係統 247
一、二次係統概述 247
二、二次係統安全風險 247
第二節 二次係統安全防護 248
一、防護目標及重點 248
二、電力二次係統安全防護策略 249
三、電力二次係統安全區域的劃分 249
四、業務係統分置原則 250
五、光伏電站二次係統安全區的劃分 250
第三節 安全防護設備 250
一、橫嚮隔離裝置 251
二、硬件防火牆 252
三、縱嚮加密認證裝置 253
四、安全防護設備的配置原則 254
第四節 光伏電站二次係統安全防護重點 254
一、規範電力二次係統建設前期工作 254
二、規範二次安防現場運維管理 255
第五節 小結 256
第九章 光伏電站自動化係統並網驗收 257
第一節 光伏電站自動化係統並網驗收的前期準備 257
一、光伏電站並網必備條件 257
二、自動化係統設備自驗收 260
三、自動化信息接入 261
第二節 光伏電站自動化現場驗收 263
一、驗收程序 263
二、現場驗收內容及要求 264
三、驗收報告 271
第三節 光伏電站並網試運行及注意事項 272
一、運行數據積纍 272
二、試運行期間易發缺陷 273
三、光電功率預測係統試運行注意事項 274
四、光伏電站改擴建後驗收注意問題 274
第四節 小結 274
第十章 光伏發電站自動化現場運維管理 276
第一節 光伏電站自動化運維管理機製 276
一、組織機構的建立 276
二、建立健全規章製度 276
三、製度落實 277
第二節 光伏電站自動化人員管理 278
一、人員配備 278
二、職責劃分 278
三、人員培訓 279
第三節 光伏電站自動化運行管理 279
一、自動化設備資料管理 280
二、自動化設備安全管理 280
三、自動化係統可靠性管理 282
第四節 光伏電站自動化設備維護及檢修管理 282
一、自動化設備維護管理 282
二、自動化設備檢修管理 284
第五節 光伏電站自動化應急管理 287
一、應急組織 287
二、處理流程 287
三、預案編製 288
四、預案演練 289
第六節 小結 289

前言/序言

我國太陽能資源豐富，太陽能資源開發利用的潛力非常廣闊。近年來，太陽能發電在我國得到瞭快速發展。青海是我國太陽能資源富集省份，是我國重要的太陽能發電基地，在2011年青海建成瞭世界上首個百萬韆瓦級的大規模集中式光伏發電基地。隨著國傢新能源開發和全球能源互聯網戰略的推進，我國以太陽能和風能為代錶的新能源發電必將迎來新的快速發展時期。
光伏發電的發展帶動瞭光伏發電自動化技術的進步。如今，新一代光伏電站自動化技術愈發成熟並應用於電站運行控製的各個方麵，為電站的安全穩定運行起到瞭極大的支撐作用。光伏電站自動化技術主要包括計算機監控技術、相量測量技術（PMU）、功率預測技術、自動發電控製技術（AGC）、自動電壓控製技術（AVC）、數據通信技術、調度數據網和二次安全防護技術等，這些技術和配套的實時控製係統在集中式光伏電站得到瞭廣泛應用。青海作為我國大規模集中式光伏發電發展最早的省份，麵嚮大規模集中式光伏發電的新一代電網調度控製技術和電站自動化技術較早地在青海電網得到應用，在保障電網安全、促進網源協調控製、提高光伏消納能力等方麵取得顯著成效。
本書對集中式光伏電站自動化技術和自動化係統進行瞭係統而全麵的介紹。本書的主要內容均來自於工程實際應用和光伏電站現場運維經驗。本書對普及光伏電站自動化技術，提升係統應用水平，提高電站運維人員技術水平和業務素質，保障廠網安全穩定運行將起到積極的促進作用。
本書包括光伏電站計算機監控技術、功率預測技術、功率控製技術、相量測量技術、二次係統安全防護技術、調度數據網、數據通信及規約等十章內容。第一章簡要介紹瞭太陽能資源分布情況和光伏發電現狀與發展趨勢，描述瞭光伏電站自動化技術的結構，並對自動化係統功能進行瞭簡要概述；第二章主要介紹瞭光伏電站計算機監控係統的主要結構、功能，並對現場日常運維常見故障和處理方法進行瞭闡述；第三章主要論述瞭同步相量測量技術、同步相量測量裝置的功能及體係結構，並給齣瞭同步相量測量裝置的日常運維方法；第四章主要論述瞭光伏電站功率預測技術、功率預測係統的組成及功能，並對功率預測係統的日常應用及維護要點進行瞭介紹；第五章主要介紹瞭光伏電站並網控製係統的主要組成設備及技術性能，論述瞭光伏電站有功功率控製、無功功率控製及安全穩定控製的技術要求和實現策略並給齣瞭功率控製係統的運維實例；第六章主要描述瞭光伏電站數據通信的基本模型和基本流程，並簡要介紹瞭數據通訊傳輸所需的規約；第七章主要講述瞭計算機網絡和調度數據網基礎知識；第八章主要講述瞭光伏電站電力二次係統及其麵臨的風險、防護措施；第九章主要描述瞭光伏電站並網驗收前期管理、現場驗收及試運行等方麵對光伏電站自動化專業並網驗收全過程進行瞭闡述：第十章主要闡述瞭光伏電站自動化運維中應關注的事項，並介紹瞭電站自動化設備巡視、運維及檢修操作的具體流程。
本書由國網青海省電力公司牽頭組織編寫。由祁太元、張洪平、瀋全榮擔任主編，俞海國、張節潭、李玉林、王亦婷、方保民、張海寜、陳鬆濤、賀岺、董耀等擔任副主編，上述人員均是集中式光伏電站自動化技術工程應用與管理的組織者和工作負責人。編寫組成員則是近幾年直接參與電站自動化係統的建設、工程實施、驗收、運維和運行管理工作的專傢及工作人員。本書在編寫過程中，得到瞭國網青海省電力公司電力科學研究院、青海省光伏發電並網技術重點實驗室、中國華能集團公司青海分公司、國網青海省電力公司海西供電公司、國網青海省電力公司海南供電公司、南京南瑞繼保電氣有限公司等單位領導專傢的熱忱幫助和指導，在此對他們的辛勤工作錶示誠摯的感謝。同時，還要衷心感謝中國電力齣版社，是他們的熱情幫助和大力支持，纔使本書得以與讀者見麵。
本書在編寫過程中，藉鑒瞭大量的資料。若存在某些引用資料未齣現在參考文獻中，請及時聯係我們，以便再版時予以補正。光伏電站自動化技術仍處在不斷地發展之中，相關的技術和運維經驗仍有待提高和積纍，限於作者水平，書中難免有疏漏和錯誤之處，敬請讀者批評指正。
編 者
2016年3月
我國太陽能資源豐富，太陽能資源開發利用的潛力非常廣闊。近年來，太陽能發電在我國得到瞭快速發展。青海是我國太陽能資源富集省份，是我國重要的太陽能發電基地，在2011年青海建成瞭世界上首個百萬韆瓦級的大規模集中式光伏發電基地。隨著國傢新能源開發和全球能源互聯網戰略的推進，我國以太陽能和風能為代錶的新能源發電必將迎來新的快速發展時期。
光伏發電的發展帶動瞭光伏發電自動化技術的進步。如今，新一代光伏電站自動化技術愈發成熟並應用於電站運行控製的各個方麵，為電站的安全穩定運行起到瞭極大的支撐作用。光伏電站自動化技術主要包括計算機監控技術、相量測量技術（PMU）、功率預測技術、自動發電控製技術（AGC）、自動電壓控製技術（AVC）、數據通信技術、調度數據網和二次安全防護技術等，這些技術和配套的實時控製係統在集中式光伏電站得到瞭廣泛應用。青海作為我國大規模集中式光伏發電發展最早的省份，麵嚮大規模集中式光伏發電的新一代電網調度控製技術和電站自動化技術較早地在青海電網得到應用，在保障電網安全、促進網源協調控製、提高光伏消納能力等方麵取得顯著成效。
本書對集中式光伏電站自動化技術和自動化係統進行瞭係統而全麵的介紹。本書的主要內容均來自於工程實際應用和光伏電站現場運維經驗。本書對普及光伏電站自動化技術，提升係統應用水平，提高電站運維人員技術水平和業務素質，保障廠網安全穩定運行將起到積極的促進作用。
本書包括光伏電站計算機監控技術、功率預測技術、功率控製技術、相量測量技術、二次係統安全防護技術、調度數據網、數據通信及規約等十章內容。第一章簡要介紹瞭太陽能資源分布情況和光伏發電現狀與發展趨勢，描述瞭光伏電站自動化技術的結構，並對自動化係統功能進行瞭簡要概述；第二章主要介紹瞭光伏電站計算機監控係統的主要結構、功能，並對現場日常運維常見故障和處理方法進行瞭闡述；第三章主要論述瞭同步相量測量技術、同步相量測量裝置的功能及體係結構，並給齣瞭同步相量測量裝置的日常運維方法；第四章主要論述瞭光伏電站功率預測技術、功率預測係統的組成及功能，並對功率預測係統的日常應用及維護要點進行瞭介紹；第五章主要介紹瞭光伏電站並網控製係統的主要組成設備及技術性能，論述瞭光伏電站有功功率控製、無功功率控製及安全穩定控製的技術要求和實現策略並給齣瞭功率控製係統的運維實例；第六章主要描述瞭光伏電站數據通信的基本模型和基本流程，並簡要介紹瞭數據通訊傳輸所需的規約；第七章主要講述瞭計算機網絡和調度數據網基礎知識；第八章主要講述瞭光伏電站電力二次係統及其麵臨的風險、防護措施；第九章主要描述瞭光伏電站並網驗收前期管理、現場驗收及試運行等方麵對光伏電站自動化專業並網驗收全過程進行瞭闡述：第十章主要闡述瞭光伏電站自動化運維中應關注的事項，並介紹瞭電站自動化設備巡視、運維及檢修操作的具體流程。
本書由國網青海省電力公司牽頭組織編寫。由祁太元、張洪平、瀋全榮擔任主編，俞海國、張節潭、李玉林、王亦婷、方保民、張海寜、陳鬆濤、賀岺、董耀等擔任副主編，上述人員均是集中式光伏電站自動化技術工程應用與管理的組織者和工作負責人。編寫組成員則是近幾年直接參與電站自動化係統的建設、工程實施、驗收、運維和運行管理工作的專傢及工作人員。本書在編寫過程中，得到瞭國網青海省電力公司電力科學研究院、青海省光伏發電並網技術重點實驗室、中國華能集團公司青海分公司、國網青海省電力公司海西供電公司、國網青海省電力公司海南供電公司、南京南瑞繼保電氣有限公司等單位領導專傢的熱忱幫助和指導，在此對他們的辛勤工作錶示誠摯的感謝。同時，還要衷心感謝中國電力齣版社，是他們的熱情幫助和大力支持，纔使本書得以與讀者見麵。
本書在編寫過程中，藉鑒瞭大量的資料。若存在某些引用資料未齣現在參考文獻中，請及時聯係我們，以便再版時予以補正。光伏電站自動化技術仍處在不斷地發展之中，相關的技術和運維經驗仍有待提高和積纍，限於作者水平，書中難免有疏漏和錯誤之處，敬請讀者批評指正。
編 者
2016年3月

《光伏電站自動化技術及其應用》 本書深入探討瞭現代光伏電站運行的核心——自動化技術，並以其在實際應用中的廣泛前景為脈絡，勾勒齣光伏産業邁嚮智能化、高效化發展的新藍圖。本書並非對某一本具體書籍的介紹，而是對這一重要技術領域進行的係統性梳理與前瞻性展望，旨在為讀者提供一個全麵而深刻的理解框架。 第一部分：光伏電站自動化技術基礎 本部分旨在構建讀者對光伏電站自動化技術所需基礎知識的認知。 光伏發電原理與係統構成迴顧： 在正式進入自動化技術之前，我們簡要迴顧光伏發電的基本原理，包括太陽能轉化為直流電，再通過逆變器轉化為交流電的過程。同時，梳理光伏電站的主要構成單元，如光伏組件、逆變器、匯流箱、變壓器、開關設備、監控係統等，為後續自動化技術的應用場景奠定基礎。 自動化控製理論基礎： 深入淺齣地介紹與光伏電站自動化相關的基礎控製理論，包括反饋控製、前饋控製、PID控製等基本概念及其在電力係統中的應用。強調這些理論如何支撐電站的穩定運行和性能優化。 傳感器與檢測技術： 詳細闡述在光伏電站中常用的各類傳感器及其工作原理。這包括但不限於： 輻照度傳感器： 用於測量太陽光強度，是預測發電量和評估組件效率的關鍵。 溫度傳感器： 監測組件、逆變器、匯流箱等關鍵設備的溫度，防止過熱損壞。 電壓、電流、功率傳感器： 實時監測電站各部分的電量參數，是實現精確控製和故障診斷的基礎。 風速、風嚮傳感器： 對於大型地麵電站，風速會影響組件的散熱和運行穩定性，此傳感器用於評估潛在風險。 濕度傳感器： 監測環境濕度，與防雷、防腐蝕等措施關聯。 灰塵傳感器/潔淨度檢測： 用於評估組件的積灰情況，為製定清洗計劃提供依據。 接地電阻傳感器： 監測接地係統的可靠性，保障人身安全和設備安全。 執行機構與控製元件： 介紹實現自動化控製指令的各類執行機構，如： 斷路器、接觸器： 用於電路的通斷控製，實現設備的隔離與連接。 調節閥門（如用於冷卻係統）： 控製流體介質的流動。 變槳/變幅裝置（應用於部分跟蹤係統）： 調整組件的傾角和方位角。 逆變器內部控製電路： 這是實現最大功率點跟蹤（MPPT）、並網控製等核心功能的主體。 通信協議與網絡技術： 詳細闡述在光伏電站中實現設備間、設備與監控中心之間數據傳輸的關鍵通信協議和網絡技術。重點介紹： Modbus (RTU/TCP)： 最常用的工業通信協議之一，廣泛應用於逆變器、匯流箱等設備的通信。 IEC 60870-5 係列協議： 尤其是在電力 SCADA 係統中的應用，如 IEC 60870-5-101, 104。 OPC UA： 麵嚮工業物聯網的開放式通信協議，支持更廣泛的互操作性。 CAN 總綫、RS-485： 常用於設備內部或短距離通信。 以太網、Wi-Fi、4G/5G： 實現數據傳輸的網絡基礎設施。 數據采集與處理技術： 講解如何從各類傳感器和設備中采集數據，並進行預處理，包括數據清洗、格式轉換、異常值檢測等。 第二部分：光伏電站核心自動化子係統 本部分將聚焦於實現光伏電站高效、安全運行的關鍵自動化子係統。 最大功率點跟蹤 (MPPT) 技術： 原理深入解析： 詳細講解 MPPT 的原理，即在不同光照和溫度條件下，通過調整逆變器的輸齣電壓和電流，使光伏陣列始終工作在最大功率輸齣點。 主流 MPPT 算法： 介紹並分析目前廣泛應用的 MPPT 算法，如擾動觀察法 (P&O)、電導增量法 (INC) 等，並對比它們的優缺點。 MPPT 的挑戰與優化： 討論在陰影遮擋、部分性故障等復雜場景下 MPPT 的局限性，以及如何通過分組 MPPT、更高性能的算法等進行優化。 發電功率預測與優化： 氣象數據獲取與處理： 介紹如何獲取實時和曆史氣象數據（光照、溫度、雲量等），以及對這些數據進行質量控製和預處理。 預測模型： 探討基於統計模型（如時間序列分析）、機器學習模型（如神經網絡、支持嚮量機）等發電功率預測方法。 預測結果的應用： 說明功率預測在電網調度、儲能優化、運維計劃製定等方麵的作用。 智能監控與診斷係統 (SCADA)： 係統架構與功能： 詳細介紹 SCADA 係統的典型架構，包括數據采集層、通信層、監控層、應用層，以及其核心功能，如實時數據監視、告警管理、曆史數據存儲與分析、報錶生成等。 故障診斷與定位： 重點闡述自動化係統如何通過分析實時和曆史數據，實現對組件故障、逆變器故障、綫路故障等的自動診斷和精確定位。 遠程運維與管理： 強調 SCADA 係統在實現遠程監控、故障預警、設備狀態評估、遠程參數調整等方麵的能力，顯著提升運維效率。 電網接入與並網控製： 並網要求與標準： 介紹各國或地區針對光伏電站並網的電氣技術要求和標準，如電壓、頻率偏差、諧波含量、故障穿越能力等。 有功功率與無功功率控製： 詳細闡述逆變器如何通過內部控製算法，實現對有功功率和無功功率的精確控製，以滿足電網調度需求和提高電網穩定性。 頻率支撐與電壓支撐： 探討高級並網控製策略，如何讓光伏電站具備一定的頻率支撐和電壓支撐能力，從“負荷”轉變為電網的有益支撐單元。 設備狀態監測與預測性維護： 關鍵設備狀態參數： 識彆光伏電站中關鍵設備的運行狀態監測參數，如逆變器工作溫度、風機運行狀態、匯流箱接觸器狀態等。 基於模型的預測： 講解如何建立設備狀態模型，通過分析運行數據，預測設備可能發生的故障，從而實現預測性維護。 AI 在預測性維護中的應用： 探討如何利用機器學習算法，從海量運行數據中挖掘故障模式，提高故障預測的準確性。 安防監控與環境監測： 視頻監控與入侵檢測： 介紹如何利用視頻監控係統、紅外傳感器、周界報警係統等，保障電站的安全。 環境數據集成： 將輻照度、溫度、濕度等環境監測數據與發電數據關聯分析，評估環境因素對發電性能的影響。 第三部分：光伏電站自動化技術的應用前景與發展趨勢 本部分將視野投嚮未來，探討光伏電站自動化技術的廣闊應用前景和發展趨勢。 智慧光伏電站： 全生命周期智能化： 從設計、建設、運行、維護到退役，實現全生命周期的智能化管理。 大數據與人工智能融閤： 強調大數據分析和人工智能在優化電站運行、提升發電效率、降低運維成本中的核心作用。 數字孿生技術： 探討數字孿生在電站設計模擬、運行狀態可視化、故障預測與處置方麵的應用。 與儲能係統聯動： 協同優化： 講解自動化係統如何與儲能係統進行聯動，實現能量的最優調度，提高電網的靈活性和穩定性。 削峰填榖與調頻調壓： 闡述自動化控製如何在儲能係統的配閤下，實現電力的削峰填榖、調頻調壓等功能。 微電網與分布式能源管理： 自主運行與協同控製： 介紹自動化技術在構建和管理微電網中的關鍵作用，實現分布式能源的自主運行和與其他電網的協同。 能量管理係統 (EMS)： 探討EMS在分布式能源係統中的應用，實現本地能量的優化配置和對外交互。 物聯網 (IoT) 在光伏領域的應用： 設備互聯互通： 強調物聯網技術如何實現光伏電站內海量設備的互聯互通，構建智能感知網絡。 遠程部署與管理： 論述物聯網如何簡化設備的部署和遠程管理，降低運維復雜度。 區塊鏈技術在光伏領域的潛在應用： 交易與溯源： 探討區塊鏈技術在綠色電力交易、碳排放權交易以及組件溯源等方麵的應用潛力。 未來展望： 更高水平的自主運行： 展望未來光伏電站將具備更強的自主決策和故障自愈能力。 與智能電網的深度融閤： 強調光伏電站將不再是獨立的發電單元，而是深度融入智能電網，成為其重要組成部分。 綠色能源生態構建： 自動化技術將是構建可持續、高效、智能的綠色能源生態係統的關鍵驅動力。 本書將通過嚴謹的理論分析、豐富的技術細節和前瞻性的應用思考，為從事光伏發電技術研究、工程設計、運行維護以及相關領域教學科研的專業人士，提供一份寶貴的參考資料。它旨在揭示光伏電站自動化技術的強大潛能，指引行業發展方嚮，助力構建更清潔、更智能的能源未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書如同一扇窗，讓我得以窺見光伏電站那復雜而迷人的自動化世界。我一直對新能源技術充滿好奇，尤其是那些能夠讓龐大的光伏陣列高效運轉的幕後功臣。這本書的名字本身就充滿瞭技術感和前沿性，很容易激發我對知識的渴望。翻開它，我期待能深入瞭解光伏電站是如何通過自動化技術實現智能化管理的，比如如何精確地跟蹤太陽的角度以最大化發電效率，又如何實時監測每一塊光伏闆的工作狀態，及時發現並解決潛在問題。我對那些復雜的傳感器、控製器和通信係統充滿好奇，它們是如何協同工作，構成一個龐大而精密的“大腦”，指揮著整個電站的運作？書中關於數據采集、處理和分析的部分，更是讓我眼前一亮，我想象著海量的數據如何在這些自動化係統中被轉化為有價值的信息，從而指導電站的優化運行，甚至預測未來的發電量。對於我這樣的初學者來說，這本書是否能夠用通俗易懂的語言解釋這些復雜的技術概念，是我最關心的問題。我希望它不僅僅是一本技術手冊，更能是一本引人入勝的科普讀物，讓我能夠理解其背後的科學原理和工程智慧。同時，我也希望書中能夠包含一些實際案例，展示這些自動化技術在不同規模和類型光伏電站中的具體應用，這樣我纔能更直觀地感受到這些技術帶來的實際效益和影響。這本書就像一位循循善誘的老師，在我心中播下瞭求知的種子，讓我迫不及待地想要揭開光伏電站自動化技術的神秘麵紗，去探索那片充滿創新與可能性的領域。

評分☆☆☆☆☆

《光伏電站自動化技術及其應用》這本書，就像一本厚重的科技字典，為我打開瞭通往光伏發電智能世界的大門。我對新能源的未來充滿憧憬，而光伏發電無疑是其中的明星。然而，要讓那些龐大的光伏電站真正發揮其潛力，就離不開“自動化技術”的賦能。這本書的名字，精準地抓住瞭我的興趣點。我迫切想瞭解，究竟是哪些核心的自動化技術，支撐著光伏電站的高效運轉？我希望書中能夠詳細介紹，光伏電站是如何通過各種傳感器、控製器和通信設備，實現對太陽能的精準捕捉，對發電過程的實時監控，以及對電網的智能接入。特彆是關於數據分析和決策支持方麵的內容，讓我充滿瞭好奇。海量的發電數據，是如何被轉化為有價值的信息，進而指導電站進行優化運行，提升發電效率？書中關於“應用”的章節，更是我關注的重中之重。我希望能看到，這些先進的自動化技術，是如何在實際的光伏項目中得到廣泛應用的。無論是小型分布式光伏，還是大型集中式光伏電站，它們在自動化技術的應用上，有著怎樣的共性與差異？這本書，對我來說，更像是一位科技嚮導，引導我深入瞭解光伏電站背後的“智慧”所在，讓我對這個充滿創新和活力的領域有瞭更加清晰的認知和更加濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本《光伏電站自動化技術及其應用》給我留下瞭深刻的印象，它不僅僅是一本技術書籍，更像是一部關於智慧能源的宏大敘事。我一直認為，現代科技的發展，尤其是在清潔能源領域，自動化扮演著至關重要的角色。這本書的名字就直擊瞭這個核心，讓我對它充滿瞭期待。我很好奇，在茫茫的戈壁灘或者廣闊的海麵上，那些成韆上萬塊太陽能電池闆是如何在無人乾預的情況下，準確無誤地完成能量的收集和轉換的。書中提到的“自動化技術”，在我看來，就如同給光伏電站賦予瞭生命和智慧。我想象著，那些精密的傳感器如同電站的“眼睛”和“耳朵”，時刻感知著環境的變化，而那些智能化的控製器和算法則是電站的“大腦”，能夠根據收集到的信息做齣最優決策。特彆是關於電站的監測和診斷技術，我非常感興趣，這是否意味著我們可以提前預警，防止故障發生，從而最大程度地減少停機時間，提高發電效率？書中關於數據采集和傳輸的章節，也讓我充滿瞭遐想，如何纔能將海量的發電數據安全、高效地傳輸到控製中心，並進行實時分析，這其中一定蘊含著許多先進的網絡通信技術和信息安全知識。這本書的“應用”部分，更是我關注的重點，我希望它能詳細介紹不同規模、不同應用場景下的光伏電站自動化解決方案，比如分布式光伏、集中式大型光伏電站，甚至是漂浮式光伏電站。瞭解這些實際的落地案例，能夠幫助我更清晰地認識自動化技術在光伏發電領域的價值和潛力，也為我未來可能參與到相關領域的工作提供寶貴的參考。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，我立刻被其標題《光伏電站自動化技術及其應用》所吸引，一股求知欲油然而生。我對新能源領域一直保持著高度的關注，尤其是光伏發電，作為目前最成熟、最具發展前景的清潔能源之一，其背後的技術革新更是我津津樂道的話題。我一直很好奇，那些龐大的光伏電站是如何在廣闊的區域內實現高效、穩定的運行的？是什麼樣的“大腦”在指揮著數以萬計的太陽能電池闆，讓它們精準地捕捉陽光，並將能量源源不斷地輸送到韆傢萬戶？這本書的書名，恰恰點齣瞭我心中的疑問。我期待書中能夠詳細介紹光伏電站的自動化控製係統，包括其體係架構、關鍵技術以及核心算法。例如，如何實現對光伏陣列的精準跟蹤，如何進行電站的智能調度和功率預測，又如何通過自動化手段實現故障的快速診斷和定位。我對書中關於“應用”的部分更是充滿瞭期待，我希望能夠看到，這些先進的自動化技術是如何在實際的光伏項目中得到落地和推廣的。無論是大型集中式光伏電站，還是分散式的屋頂光伏係統，它們在自動化技術應用上麵臨著怎樣的挑戰，又有哪些創新的解決方案？這本書，在我看來，不僅僅是關於技術的堆砌，更是關於如何用科技賦能能源革命的生動實踐。它就像一位循循善誘的導師，為我打開瞭一扇通往光伏電站智能化世界的大門，讓我對這個充滿活力和潛力的領域有瞭更深層次的理解和更迫切的探索欲望。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸到《光伏電站自動化技術及其應用》這本書，我的心中便燃起瞭對新能源技術的好奇之火。我一直堅信，科技是推動社會進步的強大引擎，尤其是在環境保護和可持續發展日益受到重視的今天，光伏發電作為一種清潔能源，其發展潛力不可估量。然而，要讓龐大的光伏電站能夠高效、穩定地運轉，背後必然離不開精密的自動化技術的支持。這本書的書名，就像一把鑰匙，打開瞭我對這一領域探索的大門。我渴望瞭解，究竟是哪些“自動化技術”，賦予瞭光伏電站“智慧”？是那些能夠精準捕捉太陽角度的跟蹤係統？是能夠實時監測每塊電池闆運行狀態的傳感器網絡？還是能夠智能分析海量數據，優化發電功率的控製算法？我對書中關於“應用”的介紹更是充滿期待，我希望能夠看到，這些高深的技術是如何在現實世界中落地生根，並産生實際效益的。無論是大型的地麵光伏電站，還是分散在城市屋頂的分布式光伏係統，它們在自動化技術的應用上，分彆麵臨著怎樣的挑戰，又有哪些成功的範例？這本書，對我而言，更像是一次科技的“尋寶之旅”，讓我能夠沿著作者的思路，一步步揭開光伏電站自動化技術的神秘麵紗，從而更深刻地理解科技如何賦能綠色能源，為構建更美好的未來貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的扉頁在我手中傳遞著一種沉甸甸的科技感，正如其書名《光伏電站自動化技術及其應用》所預示的那樣，它帶領我走進瞭一個充滿精密機械、智能算法和無限可能的新世界。長久以來，我對那些矗立在廣袤土地上的光伏電站充滿敬畏，它們是人類擁抱太陽能的偉大嘗試。然而，單有硬件的堆砌是遠遠不夠的，真正讓這些電站煥發生機的，必然是其背後強大的自動化技術。這本書，便是揭示這一切的鑰匙。我迫不及待地想要探究，那些復雜的電網接入控製、功率預測算法，以及如何利用物聯網技術實現設備之間的互聯互通，共同構建一個高效、可靠的發電體係。我特彆希望能瞭解書中關於“智能運維”的內容，想象著那些隱藏在幕後的工程師們，如何通過自動化監測係統，對電站進行全天候的“健康體檢”，及時發現並處理那些肉眼難以察覺的細微問題，確保電站始終處於最佳運行狀態。書中對“應用”部分的細緻闡述，也讓我充滿好奇。我渴望瞭解，這些高精尖的自動化技術，是如何被巧妙地融入到不同規模、不同地理環境下的光伏電站建設和運營中的。是怎樣的技術創新，使得曾經耗時耗力的手工操作，如今能夠被智能化、無人化地取代，從而大幅提升瞭能源利用效率和經濟效益？這本書，如同一位嚴謹的科學傢，又像一位富有遠見的工程師，為我描繪瞭一幅未來能源圖景，讓我看到瞭自動化技術如何為清潔能源的普及和發展注入源源不斷的動力，讓我對這個行業充滿瞭更加深入的認識和更加堅定的信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書《光伏電站自動化技術及其應用》的書名，在我眼中，閃耀著科技進步的光芒，預示著一個更加高效、智能的能源未來。我一直密切關注著全球能源轉型的進程，而光伏發電作為清潔能源的代錶，其發展速度和技術革新令人矚目。然而，我深知，技術的進步不僅僅在於硬件的提升，更在於如何通過“自動化技術”來優化和提升整個係統的效率和可靠性。這本書，正是深入探討這一關鍵領域的。我非常期待書中能夠詳盡闡述光伏電站的自動化控製係統，例如，如何實現對光伏闆的精準跟蹤，以最大化能量的捕獲；如何通過智能算法，預測發電量並與電網進行實時互動；又如何利用物聯網技術，構建一個互聯互通、協同工作的智能電站。我對書中關於“應用”的部分尤其感興趣，它能夠幫助我理解，這些先進的自動化技術是如何落地到實際項目中的。比如，在不同的地理環境下，針對不同規模的光伏電站，有哪些具體的自動化解決方案？這些技術又為電站帶來瞭哪些切實的效益，例如提高發電效率、降低運維成本、增強電網穩定性等？這本書，在我看來，就是一本關於如何讓太陽能發電變得更加“聰明”和“高效”的實踐指南，它不僅讓我看到瞭光伏發電技術的巨大潛力，也激發瞭我對未來清潔能源發展的美好憧憬。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《光伏電站自動化技術及其應用》，如同一幅科技藍圖，描繪齣我對未來能源世界的無限遐想。作為一名對科技發展趨勢高度敏感的觀察者，我一直認為，自動化是提升能源效率、降低運營成本的關鍵。而光伏發電，作為當前最熱門的清潔能源技術之一，其自動化程度的提升，無疑將加速其在全球範圍內的普及。我非常好奇，書中會如何深入剖析光伏電站的自動化技術體係？例如，從基礎的傳感器技術，到復雜的控製算法，再到先進的通信和網絡技術，它們是如何協同工作，構成一個穩定、高效的光伏發電係統？我尤其關注書中關於“智能運維”的部分，想象著通過高度自動化的監測和診斷係統，我們能夠實現對電站的“無人化”管理，及時發現並處理各種潛在故障，從而確保電站始終處於最佳運行狀態。此外，書中“應用”部分的介紹，更是我最期待的內容。我希望能看到，這些自動化技術是如何在不同地理環境、不同規模的光伏電站項目中得到實際應用的。例如，在惡劣氣候條件下，自動化技術如何保障電站的安全運行？在電網接入和消納方麵，自動化技術又扮演著怎樣的角色？這本書，對我來說，就像一位經驗豐富的工程師，為我揭示瞭光伏電站從“被動”發電到“主動”智能化的演變過程，讓我對這個行業充滿瞭新的認識和更深的敬意。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我腦海中浮現齣一幅幅現代化光伏電站的壯麗景象，那不再是冰冷的設備堆砌，而是充滿智慧與活力的生命體。我一直對可持續能源的發展趨勢非常關注，而光伏發電作為其中的重要一環，其背後的技術支撐更是引人入勝。這本書的書名《光伏電站自動化技術及其應用》，精準地抓住瞭核心，激起瞭我深入探索的欲望。我迫切想知道，是什麼樣的技術讓這些龐大的發電係統如此高效、穩定地運行？書中關於“自動化技術”的論述，讓我聯想到瞭一係列精密的控製係統和算法。我尤其好奇，光伏電站是如何實現智能化的發電預測和調度，以應對天氣變化帶來的不確定性？那些分布在電站各處的傳感器，是如何協同工作的，它們收集到的海量數據又是如何被處理和分析，從而轉化為 actionable insights（可操作的見解）？我對書中關於故障診斷和維護的部分也充滿瞭興趣，是否意味著我們可以通過自動化手段，實現對電站設備的實時監控和早期預警，從而大大降低運營成本和風險？此外，書中“應用”部分的介紹，也讓我充滿期待。我希望能夠瞭解到，這些自動化技術是如何在不同類型的光伏項目中得到實際應用的，比如在城市屋頂分布式光伏，還是在荒漠中的大型光伏基地，它們各自的挑戰和解決方案又是怎樣的？這本書就像一位經驗豐富的工程師，為我揭示瞭光伏電站背後的“秘密武器”，讓我對綠色能源的未來充滿瞭信心和憧憬。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《光伏電站自動化技術及其應用》，如同一張藏寶圖，指引我深入探索清潔能源領域的神秘寶藏。我一直對如何將太陽能這種取之不盡、用之不竭的能源，高效、穩定地轉化為我們所需的電能充滿好奇。而“自動化技術”，在我看來，正是連接這兩者之間的關鍵橋梁。我迫切地想知道，那些遍布各地的光伏電站，是如何通過一套精密的“神經係統”和“大腦”，實現智能化的運行和管理的。書中關於“自動化技術”的闡述，無疑是我的關注焦點。我期待能瞭解，光伏電站是如何實現遠程監控、故障診斷以及智能運維的。是否意味著，我們可以足不齣戶，就能掌握電站的每一個細微動態，並在第一時間發現和解決潛在問題？我尤其對書中可能涉及到的數據分析和優化算法感興趣，這些技術是如何幫助電站提高發電效率，降低運營成本，並最終實現經濟效益的最大化？而“應用”部分，更是我理解這些技術價值的重要窗口。我希望能看到，這些自動化技術是如何被具體地應用到不同規模、不同類型的光伏電站項目中的。例如，在偏遠地區的光伏電站，自動化技術是否能夠有效解決運維人員不足的問題？在城市分布式光伏項目中，自動化技術又扮演著怎樣的角色？這本書，在我看來，不僅僅是一本技術手冊，更像是一部關於如何用智慧和科技，讓太陽能更“聰明”地服務於人類的百科全書。它讓我對光伏發電的未來充滿瞭信心，也激發瞭我對這個領域的濃厚興趣。