光伏電站的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光伏電站的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要部件是太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器。其特點(diǎn)是可靠性高、使用壽命長、不污染環(huán)境、能獨(dú)立發(fā)電又能并網(wǎng)運(yùn)行，受到各國企業(yè)組織的青睞，具有廣闊的發(fā)展前景。
[0003]光伏電站所在的地區(qū)一般都比較偏遠(yuǎn)，而且環(huán)境惡劣，并且監(jiān)控參數(shù)多，這都會(huì)給光伏電站的控制帶來不利影響。因此，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)于光伏電站的監(jiān)控便成了棘手的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種光伏電站的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
[0005]光伏發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元；
[0006]太陽能輻射采集模塊；
[0007]變電站數(shù)據(jù)采集模塊；
[0008]通信單元，分別與所述光伏發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元、太陽能輻射采集模塊和變電站數(shù)據(jù)采集模塊連接，輸出采集數(shù)據(jù)；
[0009]上位機(jī)，與通信單元耦合。
[0010]由上，實(shí)現(xiàn)正確掌握光伏電站的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)提高效率，有助于快速診斷系統(tǒng)故障狀態(tài)，對(duì)提高光伏電站的運(yùn)行的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。
[0011]可選的，所述光伏發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元至少包括以下之一:開關(guān)檢測(cè)儀、電量計(jì)量器、溫度傳感器和防雷模塊自檢電路。
[0012]可選的，所述變電站數(shù)據(jù)采集模塊至少包括以下之一:電量計(jì)量器和溫度傳感器。
[0013]可選的，所述太陽光輻射采集模塊封裝于透明玻璃罩內(nèi)，所述透明玻璃罩的側(cè)壁設(shè)置有通孔。
[0014]由上，可以保護(hù)太陽能輻射測(cè)量儀，使其準(zhǔn)確檢測(cè)太陽能輻射。
[0015]可選的，所述通孔傾斜設(shè)置，在所述透明玻璃保護(hù)罩的內(nèi)側(cè)端高于透明玻璃保護(hù)罩的外側(cè)端。
[0016]由上，傾斜設(shè)置的通孔可以通風(fēng)防雨。
[0017]可選的，所述通信模塊至少包括以下之一:串口通信單元、GPRS通信單元和以太網(wǎng)通信單元。
[0018]由上，可以適應(yīng)不同種類的通信裝置，使得所檢測(cè)的數(shù)據(jù)可以及時(shí)輸出。
[0019]可選的，還包括用戶手持設(shè)備，與所述上位機(jī)耦合。
[0020]由上，用戶手持設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)于光伏電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)掌控。
【附圖說明】
[0021]圖1為光伏電站的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的原理示意圖；
[0022]圖2為串口通信單元的電路原理圖；
[0023]圖3為透明玻璃保護(hù)罩的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為以太網(wǎng)通信單元的電路原理圖；
[0025]圖5為中央處理單元的電路原理圖；
[0026]圖6為開出單元的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面參照?qǐng)D1?圖6對(duì)本實(shí)用新型所述光伏電站的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028]如圖1所示，系統(tǒng)包括:中央處理單元10，以及分別與其連接或耦合的光伏電站數(shù)據(jù)采集單元20和上位機(jī)30，還包括分別與所述上位機(jī)30耦合的開出單元40和用戶手持設(shè)備50。
[0029]光伏電站數(shù)據(jù)采集單元20用于采集光伏電站的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，其具體包括:光伏發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元201、太陽能輻射采集模塊211和變電站數(shù)據(jù)采集模塊212。
[0030]其中，光伏發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元201所檢測(cè)的對(duì)象包括:匯流箱數(shù)據(jù)、逆變器數(shù)據(jù)和箱式變壓器數(shù)據(jù)。
[0031]具體的，光伏發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元201中包括:
[0032]開關(guān)檢測(cè)儀，用于檢測(cè)匯流箱中的總開關(guān)狀態(tài)、總開關(guān)次數(shù)；逆變器中的直流開關(guān)次數(shù)、交流開關(guān)次數(shù)；以及箱式變壓器中的輸入開關(guān)狀態(tài)、輸入開關(guān)次數(shù)、輸出開關(guān)狀態(tài)、輸出開關(guān)次數(shù)。
[0033]電量計(jì)量器，用于檢測(cè)流箱中的直流電壓、支路電流；逆變器中的直流側(cè)電壓、直流側(cè)電流、交流側(cè)電壓、交流側(cè)電流、網(wǎng)側(cè)頻率、功率因數(shù)、日發(fā)電量、總發(fā)電量；箱式變壓器中的輸入線電壓、輸入線電流、輸出線電壓、輸出線電流。
[0034]溫度傳感器，用于檢測(cè)逆變器中的溫度數(shù)據(jù)。
[0035]防雷模塊自檢電路，用于檢測(cè)防雷模塊擊穿和漏電故障。
[0036]串口通信單元202，分別與光伏發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元201中的所述開關(guān)檢測(cè)儀、電量計(jì)量器、溫度傳感器和防雷模塊自檢電路連接，用于將上述裝置所采集的數(shù)據(jù)輸出。如圖2所示為串口通信單元202的電路原理圖。
[0037]太陽能輻射采集模塊211用于采集太陽能輻射值。
[0038]GPRS通信單元212，與所述太陽能輻射采集模塊211連接，用于將所采集到的太陽能輻射值進(jìn)行調(diào)制后輸出。
[0039]如圖3所示，本實(shí)施例中，所述太陽能輻射采集模塊211和GPRS通信單元212封裝于透明玻璃保護(hù)罩301內(nèi)，所述透明玻璃保護(hù)罩的側(cè)壁設(shè)置有細(xì)通孔302。所述細(xì)通孔302傾斜設(shè)置，具體設(shè)置為在透明玻璃保護(hù)罩的內(nèi)側(cè)高于外側(cè)。由上，可以保護(hù)太陽能輻射采集模塊211和GPRS通信單元212，使其準(zhǔn)確檢測(cè)太陽能輻射以及正常數(shù)據(jù)輸出，并且可以通風(fēng)防雨。
[0040]變電站數(shù)據(jù)采集模塊221中所檢測(cè)的對(duì)象包括:電能表數(shù)據(jù)、直流屏數(shù)據(jù)、母線數(shù)據(jù)、所用變壓器數(shù)據(jù)、電容器數(shù)據(jù)、SVC數(shù)據(jù)、主變壓器數(shù)據(jù)和集電線路數(shù)據(jù)。
[0041]具體的，變電站數(shù)據(jù)采集模塊221中包括:
[0042]電量計(jì)量器，用于檢測(cè)電能表的正反向有功電能、無功電能、三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)；直流屏的充電機(jī)電壓、充電機(jī)電流、母線電壓、母線電流、電池組電壓、電池組電流、三相電壓、三相電流；母線的母線頻率、保護(hù)電壓、零序電壓、測(cè)量電壓；所用變壓器的低壓側(cè)相電流、三相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、高壓側(cè)三相電壓、線電壓；電容器的相電流、三相電壓、線電壓、無功功率；SVC的相電流、三相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)；主變壓器高壓側(cè)三相電流、零序電流、三相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)；主變壓器低壓側(cè)三相電流、零序電流、三相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)；集電線路的相電流、相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)。
[0043]溫度傳感器，用于檢測(cè)主變壓器的油溫和繞組溫度。
[0044]以太網(wǎng)通信單元222，分別與變電站數(shù)據(jù)采集模塊221中的電量計(jì)量器和溫度傳感器連接，用于將所采集到的變電站數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后輸出。如圖4所示為以太網(wǎng)通信單元222的電路原理圖。
[0045]中央處理單元10，分別與所述串口通信單元202、GPRS通信單元212和以太網(wǎng)通信單元222耦合，用于將所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換及打包處理。如圖5所示，中央處理單元10通過包括型號(hào)為RABBIT3000芯片的電路實(shí)現(xiàn)。
[0046]上位機(jī)30，與所述中央處理單元10耦合，用于對(duì)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)以及故障判斷。本實(shí)施例中，所述上位機(jī)30的功能可通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，本實(shí)用新型在此僅使用了上述計(jì)算機(jī)的結(jié)果，并無意將計(jì)算機(jī)所實(shí)現(xiàn)上述的功能進(jìn)行保護(hù)。
[0047]開出單元40，與所述上位機(jī)30通信連接，用于依據(jù)上位機(jī)30的指令進(jìn)行開關(guān)量輸出，所述開出單元40的輸出端分別與所述光伏發(fā)電設(shè)備和變電站中的部件連接。如圖6所示，所述開出單元40通過包括相互連接的型號(hào)為moc8050的光親芯片和型號(hào)為delay-dsle的繼電器所組成的電路實(shí)現(xiàn)。
[0048]用戶手持設(shè)備50，與所述上位機(jī)30耦合，用于接收數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于光伏電站數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)掌控。用戶手持設(shè)備50與所述上位機(jī)30的耦合方式可采用現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。
[0049]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏電站的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括: 光伏發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元； 太陽能輻射采集模塊； 變電站數(shù)據(jù)采集模塊； 通信單元，分別與所述光伏發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元、太陽能輻射采集模塊和變電站數(shù)據(jù)采集模塊連接，輸出采集數(shù)據(jù)； 上位機(jī)，與通信單元耦合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元至少包括以下之一:開關(guān)檢測(cè)儀、電量計(jì)量器、溫度傳感器和防雷模塊自檢電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變電站數(shù)據(jù)采集模塊至少包括以下之一:電量計(jì)量器和溫度傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽光輻射采集模塊封裝于透明玻璃罩內(nèi)，所述透明玻璃罩的側(cè)壁設(shè)置有通孔。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通孔傾斜設(shè)置，在所述透明玻璃保護(hù)罩的內(nèi)側(cè)端高于透明玻璃保護(hù)罩的外側(cè)端。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊至少包括以下之一:串口通信單元、GPRS通信單元和以太網(wǎng)通信單元。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括用戶手持設(shè)備，與所述上位機(jī)耦入口 ο
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種光伏電站的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括：光伏發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元；太陽能輻射采集模塊；變電站數(shù)據(jù)采集模塊；通信單元，分別與所述光伏發(fā)電設(shè)備數(shù)據(jù)采集單元、太陽能輻射采集模塊和變電站數(shù)據(jù)采集模塊連接，輸出采集數(shù)據(jù)；上位機(jī)，與通信單元耦合。由上，實(shí)現(xiàn)正確掌握光伏電站的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)提高效率，有助于快速診斷系統(tǒng)故障狀態(tài)，對(duì)提高光伏電站的運(yùn)行的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。
【IPC分類】H02J13/00
【公開號(hào)】CN204967425
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520711323
【發(fā)明人】郭宗軍, 申?duì)T
【申請(qǐng)人】創(chuàng)維互聯(lián)（北京）新能源科技有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年9月14日