太陽能發(fā)電是最理想的新能源
照射在地球上的太陽能非常巨大,，大約40分鐘照射在地球上的太陽能,，便足以供全球人類一年能量的消費,。可以說,，太陽能是真正取之不盡,、用之不竭的能源。而且太陽能發(fā)電絕對干凈,，不產(chǎn)生公害,。所以太陽能發(fā)電被譽為是理想的能源。
從太陽能獲得電力,，需通過太陽電池進行光電變換來實現(xiàn),。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同，具有以下特點：①無枯竭危險,；②絕對干凈（無公害）,；③不受資源分布地域的限制；④可在用電處就近發(fā)電；⑤能源質(zhì)量高,；⑥使用者從感情上容易接受,；⑦獲取能源花費的時間短。不足之處是：①照射的能量分布密度小,，即要占用巨大面積,；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關,。但總的說來,，瑕不掩瑜，作為新能源,，太陽能具有極大優(yōu)點,，因此受到世界各國的重視。
太陽能發(fā)電原理
太陽能發(fā)電是對光有響應并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件,。能產(chǎn)生光伏效應的材料有許多種,，如：單晶硅，多晶硅,，非晶硅,，砷化鎵，硒銦銅等,。它們的發(fā)電原理基本相同,，現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過程。P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅,，形成P－N結(jié),。
當光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收,；光子的能量傳遞給了硅原子,，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P－N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,，當外部接通電路時,，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率,。這個過程的實質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程,。
并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)
并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是將光伏陣列產(chǎn)生的可再生能源不經(jīng)過蓄電池儲能，通過并網(wǎng)逆變器直接反向饋入電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng),。
因為直接將電能輸入電網(wǎng),，免除配置蓄電池，省掉了蓄電池儲能和釋放的過程,，可以充分利用可再生能源所發(fā)出的電力,，減小能量損耗,，降低系統(tǒng)成本。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)能夠并行使用市電和可再生能源作為本地交流負載的電源,，降低整個系統(tǒng)的負載缺電率,。同時，可再生能源并網(wǎng)系統(tǒng)可以對公用電網(wǎng)起到調(diào)峰作用,。網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是太陽能風力發(fā)電的發(fā)展方向,，代表了21世紀最具吸引力的能源利用技術。
系統(tǒng)包括光伏板,、匯流箱,、逆變器、配電箱組成（如圖所示）
并網(wǎng)發(fā)電控制系統(tǒng)
并網(wǎng)發(fā)電控制系統(tǒng)包括光伏板支架控制子系統(tǒng),、匯流箱檢控制子系統(tǒng),、逆變器及配電采集控制子系統(tǒng)，經(jīng)由雙CAN現(xiàn)場總線,，與本地上位工業(yè)控制計算機相連,，再通過廣域網(wǎng)與中心計算機系統(tǒng)相連（如圖所示）
系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線CAN對各子系統(tǒng)進行實時采集和控制，為保證安全可靠采用熱備冗余系統(tǒng),，對于原有子系統(tǒng)具有RS-232/485串口的,，通過R-8350轉(zhuǎn)換為雙CAN接口。
R-8350模塊主要實現(xiàn)RS-232/485與CAN的轉(zhuǎn)換,，同時帶有模擬量輸入和開關量輸入功能，以實現(xiàn)特定數(shù)據(jù)的采集,，其具體規(guī)格如下：
- 2路CAN隔離接口,，路間隔離，對外隔離,，安全可靠
- 1路RS-232接口,光電隔離,，提供ESD保護，TX/RX指示燈
- 1路RS-485接口,光電隔離,，提供ESD保護,，TX/RX指示燈
- 提供2路隔離DI，1路AI,。
- 提供4個0~9BCD編碼輸入
- 可實現(xiàn)232/485到CAN的透明轉(zhuǎn)換,，也可實現(xiàn)帶協(xié)議（Device NET） 的轉(zhuǎn)換，也可以提供可編程環(huán)境,，適應用戶個性化要求,。
- 工作溫度-40~+85度
- 模塊化設計，體積小易于安裝（導軌）
該模塊適應性強,，既可以將RS-232/485設備轉(zhuǎn)換為CAN總線設備,，又可以直接作為采集器使用,。
對于沒有智能口的匯流箱和配電箱，通過對R-8350擴展I/O口來實現(xiàn),。
上位機采用集智達工業(yè)控制計算機,，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，并通過PCM-5141 4口CAN智能通信卡與各子系統(tǒng)相連,，軟件采用IFIX組態(tài)軟件,，易于開發(fā)，畫面美觀,，運行穩(wěn)定,。
集智達公司PCI-5141智能CAN接口卡是具有PCI接口的高性能CAN總線通訊適配卡,它使PC機方便地連接到CAN總線上，實現(xiàn)CAN2.0B協(xié)議的數(shù)據(jù)通訊,。
PCI-5141智能CAN接口卡采用標準PCI接口,，實現(xiàn)與主機PC的高速數(shù)據(jù)交換；接口符合PCI2.1規(guī)范,。PCI-5141智能CAN接口卡集成4個電氣獨立的CAN接口通道,，使得在開發(fā)應用中更顯方便和靈活；每個通道光電隔離,，保護計算機避免地環(huán)流的損壞,，增強系統(tǒng)在惡劣環(huán)境中使用的可靠性；接口卡采用四層電路板,，全部SMT工藝,，保證長期工作的可靠性。
PCI-5141智能CAN接口卡采用WDM驅(qū)動程序支持WIN98,，WIN2000,，WinXP等操作系統(tǒng)，支持一機多卡,；提供完整VC++開發(fā)例程示范代碼,，方便用戶進行開發(fā)。
具體參數(shù)如下：
◆ PC接口： 32位33MPCI數(shù)據(jù)總線,，PCI 2.1兼容,；
◆ 板載數(shù)據(jù)存儲器： 8KB Dual Port RAM；
◆ CAN控制器： PHILIPS SJA1000T,；
◆ CAN收發(fā)器： PHILIPS PCA82C250,；
◆ 數(shù)據(jù)傳送速率： CAN通訊速率可編程，范圍在5Kbps~1Mbps之間,；
◆ CAN通訊接口：DB9針型插座,；
◆ CAN協(xié)議： CAN 2.0B規(guī)范（PeliCAN）；
◆ 光電隔離耐壓： 1000VDC,；
◆ 物理尺寸標準 135.6mm * 95.6mm
◆ 運行環(huán)境： Win98,、Win2000/XP等操作系統(tǒng),；
工業(yè)控制計算機通過CAN總線對子系統(tǒng)設備進行采集和控制，并將數(shù)據(jù)通過廣域網(wǎng)絡傳給管理中心計算機,。操作人員可以在現(xiàn)場對設備進行操作和查看信息,，也可以在遠程計算機上對現(xiàn)場的設備進行操作及查看數(shù)據(jù)。