1 导言
近年来，太阳能光伏发电技能在国内外得到了广泛运用和飞速开展。国际太阳能光伏工业以年平均超越33%的增长率开展， 2002年的增长率更是超越40%。现在，全国际的光伏体系装机容量己经超越2. 0GW 到2010年将超越15GW。未来，太阳能光伏修建一体化、光伏并网体系是太阳能光伏运用的终究开展方向。但是，光伏并网电站体系的运转一般都是处于无人执守的情况下运转，太阳能光伏电站是由一个个涣散的光伏发电子体系构成，要对地域上广泛、涣散的光伏体系进行监测保护是好不容易、繁琐的，需求许多的人力、物力。选用本地、长途监控技能对光伏发电体系进行实时监控，到达将这些涣散式的动力体系进行会集调度办理，完成大电网的调峰、分配、计量、有用运用等方针，能够将地域上广泛的、涣散的太阳能光伏并网体系联系起来，构成一个安全的、智能化的、涣散式绿色动力调度办理大体系。因而，研讨光伏体系本地、长途监控技能具有十分重要的含义。特别是我国行将到来的动力缺少，加快并网太阳能光伏电站在城乡的遍及推行具有重要现实含义。
本文研讨的首要内容是使用以太网技能， 经过构建以DSP为中心的嵌入式Web2Se ve r并与In te rne t互连，完成对光伏体系进行状况监控、毛病检测、数据收集、动力调度与分配、计量等。
2 体系完成原理
图1是光伏发电监控体系的体系框图。其间最首要的是以DSP为中心的嵌入式Web2seve r，电能计量及相关参数监测，液晶显现等部分。其间，电能计量部分不只需计量由逆变器转化后的电能量和谐波量等，并且还要经过收集各种传感器的信息来监测太阳辐照量、太阳电池板温度、太阳电池阵列电压、蓄电池电压、太阳电池阵列电流、蓄电池电流。所以它现已不是传统含义上的电能计量，而是一个功用完善的数据收集体系。因而选用先进的DSP 丈量技能，以确保电能计量表的高精度和高安稳性。
3 体系方案规划
3. 1 通讯方法的挑选
本体系选用以太网的通讯方法，其长处是以太网运用广泛， 本钱低价， 通讯速率高， 软硬件资源十分丰富等，因为以太网的这些长处，使用以太网技能做为网络通讯渠道有许多的优势，经过In te rne t接入体系，只需具有一台能上网的电脑、PDA或许手机，就能随时随地对光伏体系中的设备进行主动化监控，对动力进行优化办理与操控，有很大的运用远景。
3. 2 依据ADSP2BF537的网络通讯模块的规划
本体系挑选ADSP2BF537做为主操控器，该芯片是一块时钟频率高达600MHZ的高性能blackfin处理器，片内有132KB全速SRAM， 10级R ISC MCU /DSP流水线，具有最佳代码密度的混合16 /32位ISA，功用强大和灵敏的高速缓存很合适软实时操控和工业规范体系，以及硬实时信号的处理，并且该芯片嵌入了IEEE802. 3兼容10 /100以太网MAC，有缓冲振荡器输出到独自的PHY，十分合适做以太网操控器，简化了电路的规划，节省了规划本钱。物理层接口芯片选用LAN83C185，该LAN83C185芯片是低功耗高集成度模仿接口%&&&&&%，包含有编码器/译码器，扰码器/解扰码器，带整形和输出驱动器的发送器，带片内自适应均衡器和基线周游（BLW）批改的双绞线接纳器，时钟和数据恢复电路以及媒体独自接口（M II）部分，集成了带自适应均衡器的DSP，支撑主动流转平和行检测，作业电压3. 3V， 彻底和IEEE 802. 2 /802 /3u 规范兼容， 有全双工10BASE2T/100BASE2TX收发器，支撑10Mbp s和100Mbp s不屏蔽双绞线，完好的功率办理特性。
3. 3 电能计量模块的规划
在规划中，选用美国模器材公司的ADE7169作为电能计量芯片，该电能计量芯片将AD I公司老练的电能丈量内核与微处理器、片内闪存、LCD驱动、实时时钟和智能电池办理电路结合在一起，不只降低了功耗并且简化电路的规划。电压传感器收集的电压信号，经过滤波今后，经过49脚和50脚送入电能计量芯片，相同经过电流传感器取得电流信号，经过滤波今后送入电能计量芯片7169的52脚和53脚，这样便能够进行有功功率、无功功率和视在功率的电能核算，以及电压有用值（RMS）和电流有用值RMS的丈量。以ADE7169为中心的电能计量模块的电路图见图2。
3. 4 人机接口的规划
人机接口规划包含液晶显现模块。液晶显现模块选用TSG128128A系列模块此系列液晶显现模块依据SMD技能，显现内容为128×128点图形点阵式，衔接模块22插脚，引脚距离2. 54mm. 典型的操作电压电流;可进行对比度的调理，显现作用明晰，屏幕安稳性能好。该模块与ADE7169 的7 – 33 脚衔接。
4 软件规划及其作业流程
本体系的RJ – 45为体系与局域网的接口。因为大部分局域网都选用以太网，这儿的LAN83C185便是用于处理以太网协议（ IEEE 802. 3）的。数据的流向是恳求信息从局域网中来，经过RJ – 45送到LAN83C185，处理后的数据包送入DSP体系的协议栈，由协议栈对数据包进行解析，得到原始恳求信息。恳求信息再经过DSP体系的处理，发生呼应信息。呼应信息经过局域网传送到用户的浏览器。整个体系的软件流程如图3所示。
本体系中嵌入式Web服务器的软件首要由芯片初始化设置、lwip协议栈的完成、数据收集及处理等模块组成。在程序中参加依据lwip协议的用户自定义数据通讯协议。这样就能使客户局域网中的PC机与嵌入式Web服务器进行自定义的通讯，如：发送数据收集指令、收集参数初始化指令等。网络层部分参加了地址解析协议（ARP ） ，完成IP地址到物理地址的映射。
协议栈的完成首要分为接纳数据包的解说以及发送数据包的打包。以太网数据以帧的格局进行传输，假如帧类型字段值为0x0806，则为ARP包;假如为0x0800，则为IP数据包。
接纳帧时，依据不同的帧类型由不同的软件模块对它进行处理。发送数据帧时，也依据不同的帧类型由不同的程序进行打包处理。帧的接纳和发送都是依据物理层对PHY的操作，包含读接纳缓冲区、写发送缓冲区。
5 结束语
本文的立异之处在于使用以太网的技能，构建一个以DSP为中心的并加载LW IP协议栈的能与Internet互连的小型嵌入式Web Server，完成对光伏设备进行主动化监控和对电能进行优化办理与操控等功用。经过试验标明，当输入本体系的地址http： / /192. 168. 1. 36 / index. htm， 就会在浏览器中显现监控网页，经过点击各个功用按钮，能取得当时电压、当时电流、有功功率和无功功率的巨细，以及设备作业的环境温度等参数，现在，本体系能在局域网内，完成对光伏体系的设备的长途监控。
