目前,偏远农村地区的供电基础设施(包括电网)普遍相对落后,电能质量得不到保证。众所周知,电能的输出主要依赖于能源消耗,而以化石燃料(煤、石油和天然气等)为主的传统能源,随着其不断消耗,不但面临储量日益减少还存在全球性环境污染等问题。大力发展可再生能源,不仅可以实现农村电能的平稳和清洁供应,同时助力我国新农村建设。多能互补发电系统是充分利用可再生能源、清洁能源和储能技术的一种高效发电模式。本文面向偏远农村地区,以多能互补发电系统为研究对象,提出并实现了以光伏、新型高温固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)为分布式发电单元,蓄电池为储能单元的“光/蓄/燃”多能互补发电系统。该系统中结合分布式发电和储能单元,是合理并有效的独立供电系统,可以弥补偏远农村地区电力的不足。此外,为了保证发电系统的正常运行,发电监控系统的存在也成为必然。本文主要工作如下所述。首先介绍了农村可再生能源资源概况和农村多能互补发电系统的背景,对多能互补发电系统以及发电监控系统的研究现状进行了综述。然后详细分析了多能互补发电系统中光伏发电、蓄电池充放电、燃料电池发电的工作原理、数学模型和工作特性以及电能转换电路的详情,其中采用了新型的高温固体氧化物燃料电池,优化了发电系统的电源类型。接着针对发电系统的安全性、稳定性和便捷性问题,设计了多能互补发电监控系统,用于监测和控制系统内各单元动态数据和环境信息,并根据能源单元、储能单元的工作特性,制定出对应电力电子接口变换电路的控制策略。监测模块以接口变换电路的控制策略为铺垫,重点采用PLC控制技术,使用PLC作为监测系统控制器,实时采集和反馈系统运行数据,完成系统多运行模式智能切换,实现光伏阵列、高温燃料电池与蓄电池间的能量平衡管理。此外,针对监控系统具体设计并实现了基于LoRa技术的无线通信网络,用于采集、传输监控系统中所需要监测的数据。最后,设计了有关“光/蓄/燃”多能互补发电系统的实验研究,证明了多能互补发电监控系统的可行性和可靠性。