光伏微網發電系統接入電網的3g智能監控終端的製作方法
2023-05-11 03:36:46
專利名稱：光伏微網發電系統接入電網的3g智能監控終端的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種智能測控終端，特別是一種光伏微網發電系統接入電網的3G智能監控終端。
背景技術：
目前，國內外對光伏系統的監控主要有兩種有線遠程監控與無線遠程監控。有線遠程監控技術包括三種
(1)採用工業總線，如485總線、CAN總線等來實現下位機(DSP、單片機、工控機等)與監控主站PC機間的通訊；
(2)採用數據機(Modem)通過公用電話網來實現；
(3)利用網際網路(Internet)與前兩種方式相結合來實現，這種方式的使用範圍更廣、距尚更長。無線遠程監控技術主要藉助於微波站或人造衛星的中繼傳輸技術，如利用移動通訊基站上專用的通訊信號頻段進行傳輸。
目前我國西部很多移動基站上的太陽能光伏電站就是採用無線遠程監控技術方式實現遠程監控的；基於GSM /GPRS無線移動通訊網絡的遠程監控系統，它通過申請移動通訊GSM /GPRS的數據通訊業務、或SMS ( ShortMessage Service)簡訊息業務等實現遠程監控。但是，所有這些信息傳輸系統採集及傳送都需要在人工輔助下完成，其效率低下、反應遲鈍、傳輸信息單一，無法滿足現階段我國能源管理、搶修工作的需要。同時監控系統費用昂貴。同時，由於太陽能光伏電站受環境因素影響比較大，但其監控的廣度、精度、實時性、投切速度要求非常高。如何通過整合資源實現提高光伏微網發電系統供電的安全性和可靠性，有效提升了配電網防止外力破壞和防災抗災的能力，已成為新的研究課題。
發明內容
發明目的本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種自動化集成度高的光伏微網發電系統接入電網的3G智能監控終端。技術方案為了實現以上目的，本發明所述的一種光伏微網發電系統接入電網的3G智能監控終端，包括測量控制單元、3G無線通信模塊、3G無線通信網絡和主站；所述測量控制單元採集光伏微網發電系統的環境參數和系統參數數據存儲並處理，然後通過3G無線通信模塊將數據經3G無線通信網絡傳送到主站，主站收到信息後進行智能分析和決策，通過3G無線通信網絡經3G無線通信模塊下達到測量控制單元。本發明中所述主機設有WEB後臺，所述主機可將從測量控制單元傳遞來的信息通過web後臺發布到Internet,用戶可異地實時監控。本發明所述的光伏微網發電系統接入電網的3G智能監控終端能夠實時監控周圍環境及設備運行參數，並可通過無線網絡實現本地或遠程監控，設備安裝簡單，可適應於多種環境，無需鋪設專用通信鏈路，故障少，監控準確率高，速度快。本發明中所述測量控制單元包括傳感採集模塊、單片機、3G接口電路、存儲器和PT、CT、電能計量單元；所述傳感採集模塊採集光伏陣列傾角信息、光伏微網發電系統的環境參數送至單片機，經單片機處理後存入存儲器；所述PT、CT、電能計量單元採集併網電壓、電流、光伏發電量計量信息、儲能元件發電量信息和電力系統傳統遙測、遙信信號送至單片機，經單片機處理後存入存儲器。本發明中所述傳感採集模塊包括環境數據採集傳感器、光伏列陣狀態數據採集器、電壓採集模塊、電流採集模塊、圖形聲音採集器；所述環境數據採集傳感器包括光強檢測傳感器、溫溼度傳感器、重力加速傳感器；所述光強檢測傳感器用來檢測太陽輻射量，溫溼度傳感器用來檢測環境狀況，重力加速傳感器可用來測量矩陣傾角，根據這些數據量，可計算光伏矩陣發電量；測量控制單元中的PT、CT和電壓電流傳感器將大電流大電壓轉化為可測量電壓、電流，傳於單片機，用來採集併網電壓、電流。電能計量單元將PT、CT採集的電壓信息通過晶片功能計算光伏發電量計量信息、儲能元件發電量信息。圖形聲音採集器 可採集現場運行狀況，便於後臺可視化管理。本發明中單片機採集並計算光伏系統發電量信息，太陽能輻射、光伏傾角、環境參數、傳統遙測、遙信，並傳送顯示模塊顯示；根據採集的發電量和電壓電流信息，能夠判別電壓、電流是否越限並判斷是否發生故障、並將這些信息及性質經3G接口電路上報至3G無線通信網絡，以便進行就地或者遠程故障隔離或光伏微網發電系統投切問題。本發明中所述測量控制單元還可以包括按鍵模塊和顯示模塊；所述顯示模塊用於顯示模塊用來完成開關量、狀態量(併網電壓、電流、光伏列陣傾角、環境參數等)、保護採樣顯示、電度顯示、報告顯示(時間順序記錄顯示、操作報告、動作報告)、通信狀態顯示；所述按鍵模塊主要用來完成監控狀態轉換，參數設置和定值修改，完成本地投切開關的分、合閘及分合閘閉鎖操作。本發明中所述測量控制單元還可以包括控制輸出接口 ；所述控制輸出接口與繼電器相連。系統正常情況下，將處理過後的數據通過3G網絡接口上傳至通信網絡。當系統發生故障，可快速啟用保護功能；具有光伏微網發電系統的就地投切功能和線路故障切除；提供就地操作功能，方便以備通道出現故障時，能進行手動分合閘操作。有益效果本發明所述的一種光伏微網發電系統接入電網的3G智能監控終端，具有以下優點
本發明通過測量控制單元實現了環境監測並可通過3G無線通信模塊和3G無線通信網路實現無線監控，使本發明適用於地理環境複雜地區或太陽能光伏發電分散區，無需鋪設專門的通信鏈路，通過3G無線通信模塊能夠快速接入通信運營商的3G網絡，將測量控制單元內的數據發送到主站，或者將主站指令送達測量控制單元；主站可接收並分析從測量控制單元傳送來的實時數據，通過採集的實時數據進行決策；主站可通過web後臺將信息發布到Internet,用戶可異地實時監控。說明書附圖
圖I為本發明的結構簡圖。圖2為本發明的一種結構示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。實施例
如圖所示的一種光伏微網發電系統接入電網的3G智能監控終端，包括測量控制單元、3G無線通信模塊、3G無線通信網絡和主站；所述測量控制單元包括傳感採集模塊、單片機、存儲器、3G接口電路、按鍵模塊、顯示模塊、控制輸出接口和PT、CT、電能計量單元；所述傳感採集模塊包括環境數據採集傳感器、光伏列陣狀態數據採集器、電壓採集模塊、電流採集模塊、圖形聲音採集器。 本實施例的工作原理如下
測量控制單元中的傳感採集模塊用於採集光伏微網發電系統周圍的環境參數，如溫度、溼度、太陽能輻射量、光伏列陣傾角；PT、CT、電能計量單元用來採集併網電壓、電流、設備狀態信息、光伏系統發電量等；然後採集的模擬信號通過A/D轉換電路轉換成數位訊號並通過單片機存入存儲器，單片機將存儲的數據通過3G無線通信模塊經3G無線通信網路傳送至主站，主站接收實時信息並對信息進行處理和分析；主站下達指令經3G無線通信網路傳至3G無線通信模塊到達測量控制單元，測量控制單元對指令進行解析，並下達到各模塊，主站還可通過web後臺將信息發布到Internet,用戶可異地實時監控。本實例中通過按鍵模塊可直接對測量單元調用數據和下達指令，顯示模塊為液晶顯示屏，可顯示測量單元中的數據。
權利要求
1.一種光伏微網發電系統接入電網的3G智能監控終端，其特徵在於包括測量控制單元、3G無線通信模塊、3G無線通信網絡和主站；所述測量控制單元採集光伏微網發電系統的環境參數和系統參數數據存儲並處理，然後通過3G無線通信模塊將數據經3G無線通信網絡傳送到主站，主站收到信息後進行智能分析和決策，通過3G無線通信網絡經3G無線通信模塊下達到測量控制單元。
2.根據權利要求I所述的光伏微網發電系統接入電網的3G智能監控終端，其特徵在於所述測量控制單元包括傳感採集模塊、PT、CT、電能計量單元、單片機、存儲器、3G接口電路；所述傳感採集模塊採集光伏陣列傾角信息、光伏微網發電系統的環境參數等送至單片機，經單片機處理後存入存儲器；所述PT、CT、電能計量單元採集併網電壓、電流、光伏發電量信息、儲能元件發電量信息和傳統遙測、遙信信號送至單片機，經單片機處理後存入存儲器；所述3G接口電路與所述3G無線通信模塊連接。
3.根據權利要求2所述的光伏微網發電系統接入電網的3G智能監控終端，其特徵在於所述傳感採集模塊包括環境數據採集傳感器、光伏列陣狀態數據採集器、電壓採集模塊、電流採集模塊、圖形聲音採集器。
4.根據權利要求I所述的光伏微網發電系統接入電網的3G智能監控終端，其特徵在於所述測量控制單元包括按鍵模塊、顯示模塊、控制輸出接口、實時時鐘電路。
5.根據權利要求I所述的光伏微網發電系統接入電網的3G智能監控終端，其特徵在於所述主機設有WEB後臺，所述主機可將從測量控制單元傳遞來的信息通過web後臺發布到Internet,用戶可異地實時監控。
全文摘要
本發明公開了本發明所述的光伏微網發電系統接入電網的3G智能監控終端，包括測量控制單元、3G無線通信模塊、3G無線通信網絡和主站；所述測量控制單元採集光伏微網發電系統的環境參數和系統參數數據存儲並處理，然後通過3G無線通信模塊將數據經3G無線通信網絡傳送到主站，主站收到信息後進行智能分析和決策，通過3G無線通信網絡經3G無線通信模塊下達到測量控制單元，並通過web後臺發布到Internet，用戶可異地實時監控。本發明能夠實時監控周圍環境及設備運行參數，可通過無線網絡實現本地或遠程監控，設備安裝簡單，可適應於多種環境，無需鋪設專用通信鏈路，故障少，監控準確率高，速度快。
文檔編號H02J13/00GK102780271SQ20121030194
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月23日 優先權日2012年8月23日
發明者丁寶, 劉紅月, 周佔懷, 孫豔, 巖淑霞, 張曉芳, 程瑞龍, 陳邦瓊 申請人:健雄職業技術學院