[论文解读] Solar Power Systems Web Monitoring

Bimal Aklesh Kumar|arXiv (Cornell University)|Nov 3, 2011

Photovoltaic System Optimization Techniques参考文献 1被引用 6

一句话总结

本文提出一种基于网络的太阳能发电系统监控系统，利用联网的Web服务器、动态HTML和Java技术，实现远程数据传输和利益相关者访问。该系统可实现大规模太阳能电池板装置的实时性能追踪与早期故障检测，通过地理无限制的监控提升运行效率和可扩展性。

ABSTRACT

All over the world the peak demand load is increasing and the load factor is decreasing year-by-year. The fossil fuel is considered insufficient thus solar energy systems are becoming more and more useful, not only in terms of installation but monitoring of these systems is very crucial. Monitoring becomes very important when there are a large number of solar panels. Monitoring would allow early detection if the output falls below required level or one of the solar panel out of 1000 goes down. In this study the target is to monitor and control a developed solar panel by using available internet foundation. This web-enabled software will provide more flexibility over the system such as transmitting data from panel to the host computer and disseminating information to relevant stake holders barring any geographical barrier. The software would be built around web server with dynamic HTML and JAVA, this paper presents the preliminary design of the proposed system.

研究动机与目标

• 应对由于峰值需求上升和化石燃料供应减少，对大规模太阳能发电系统高效监控日益增长的需求。
• 利用基于互联网的通信技术，克服太阳能电池板监控在地理上的限制。
• 实现在大型装置（例如1000块以上电池板）中单个太阳能电池板性能退化或故障的早期检测。
• 利用网络技术开发一种灵活、可扩展且可远程访问的监控解决方案。
• 无论地理位置如何，均能向相关利益相关者实时分发数据。

提出的方法

• 设计一种基于Web的监控系统，使用Web服务器作为中央数据枢纽。
• 通过动态HTML和Java实现客户端交互性与实时数据展示。
• 将太阳能电池板的数据采集集成到Web服务器中，实现集中处理。
• 使用标准互联网协议，将远程站点的电池板数据传输至主服务器。
• 通过Web浏览器实现对系统性能指标的远程访问与可视化。
• 构建软件架构，以支持对数千块太阳能电池板的可扩展监控。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何利用现有互联网基础设施，有效实现大规模太阳能发电系统的监控？
• RQ2 何种基于Web的架构能够实现对分布式太阳能电池板的实时远程监控？
• RQ3 网络技术在多大程度上可提升太阳能装置的故障检测与系统维护水平？
• RQ4 如何聚合并可视化来自多个太阳能电池板的数据，以供远程利益相关者使用？
• RQ5 在部署低成本、可扩展的基于Web的太阳能发电系统监控系统时，面临哪些技术挑战？

主要发现

• 所提出的系统可利用标准Web技术实现对太阳能发电系统的远程实时监控。
• 使用动态HTML和Java可实现交互式、用户友好的数据可视化与系统控制。
• 消除了地理障碍对监控的影响，支持在大范围太阳能装置中部署。
• 该系统支持对单个电池板性能问题的早期检测，从而提高系统可靠性。
• 该架构具备可扩展性，适用于监控包含数千块电池板的大规模太阳能阵列。
• 该解决方案利用现有互联网基础设施，降低了部署成本与复杂性。