一種遠程電力監控系統的製作方法
2023-05-10 11:23:31 1
專利名稱：一種遠程電力監控系統的製作方法
技術領域：
—種遠程電力監控系統
技術領域：
本實用新型涉及電力監測技術，尤其涉及一種可遠程獲取設備發電信息的遠程電力監控系統。
背景技術：
眾所周知，太陽能、風力能、地熱能或潮汐能具有隨時間及地點改變特性，因而其具有能量供應不穩定的缺點。因此，使用太陽能、風力能、地熱能或潮汐能進行發電需要長期監測其發電效能，以評估是否值得日後開發再生能源發電。一般而言，常見的再生能源發電系統僅提供電錶顯示功能，其僅能用以單純顯示發電信息而已。換言之，其缺乏提供可用以自動擷取發電信息的監控功能，因而該發電系統無法藉由擷取發電信息方式進行系統遠程偵測、系統維護、發電效能分析及發電可靠度分析等作業，以改善該發電系統的技術缺陷。以光伏發電為例，傳統的獨立型光伏發電系統主要包含一太陽能板、一充電控制單元、一蓄電池單元及一逆變器單元，如此能將太陽能轉換為電能。該系統另包含數個或至少一個電錶裝置，以便顯不其發電信息。一負載經由一切換開關(例如！AutomaticTransfer Switch,ATS)切換輸入該系統或市電的電力，因此該負載可由該光伏發電系統供應電力，或當該光伏發電系統無法穩定供電時，改由市電供應電力。顯然，該光伏發電系統仍缺乏提供可用以自動擷取發電信息的監控功能。
實用新型內容本實用新型所解決的 技術問題在於提供一種遠程電力監控系統，其可擷取發電信息，實現有效地遠程監控，保證遠程端能實時獲取發電設備的發電信息和狀態。為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案:一種遠程電力監控系統，用於連接獨立型光伏發電系統，所述遠程電力監控系統包括一連接至獨立型光伏發電系統的資料擷取單元、一與所述資料擷取單元連接的驗證碼產生單元、一與所述資料擷取單元連接的運算單元、以及連接所述運算單元的報警設備及顯示設備。作為本技術方案的進一步改進，所述資料擷取單元通過無線網絡與光伏發電系統的一電錶單元連接，並獲取該電錶單元內的發電信息。作為本技術方案的進一步改進，所述一種遠程電力監控系統還具有一監控主機及一人機界面。與現有技術相比，本實用新型一種遠程電力監控系統利用資料擷取單元能自動擷取光伏發電系統內的發電信息，實現遠程監控，且當發生異常時可利用報警設備進行報警。
圖1為本實用新型一種遠程電力監控系統應用於光伏發電系統時的架構圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示，本實用新型提供一種遠程電力監控系統，其應用於獨立型光伏發電系統，該獨立型光伏發電系統架構與常用架構相同，當然，本實用新型一種遠程電力監控系統也可選擇應用於其他再生能源發電系統，例如:風力、地熱或潮汐發電系統，因此本實用新型並非僅限用於光伏發電系統。請參照圖1所示，獨立型光伏發電系統I包含一太陽能板11、一充電控制單元12、一蓄電池單元13、一逆變器單元14及至少一電錶單元15，以便提供電力及其發電信息。此夕卜，一負載10經由一切換開關16切換輸入該系統或市電的電力。基於該獨立型光伏發電系統I的架構及技術手段部分僅屬現有技術，在此不予詳細贅述。本實用新型一種遠程電力監控系統2用以監控該獨立型光伏發電系統1，其包括一資料擷取單元20、一驗證碼產生單元21、一運算單元22、一顯示設備23及一報警設備24。該資料擷取單元20分別連接至該驗證碼產生單元21及運算單元22，該運算單元22連接至該顯示設備23。該資料擷取單元20連接至該光伏發電系統I的電錶單元15，該資料擷取單元20採用無線通信方式連接至該電錶單元15，以便在兩者之間建立通訊。該電錶單元15的傳輸模式採用MODUS RTU(Remote Terminal Unit)傳輸模式或ASCII傳輸模式。所述資料擷取單元20用以擷取該獨立型光伏發電系統I的發電信息，其自該電錶單元15擷取發電信息。該電錶單元15還具有一通訊接口，其可利用數據線實現數據輸出，用以提供發電信息。該電錶單元15所提供的發電信息包含太陽能板溫度、日照強度、電壓、電流、輸出功率及發電量等。當電錶單元15應用於其他再生能源發電系統時，其發電信息至少包含電壓、電流、輸出功率及發電量等。該資料擷取單元20採用虛擬儀器軟體架構(Virtual Instrument Software Architecture, VISA)與該電錶單兀 15 進行通訊。該資料擷取單元20與該電錶單元15之間採用封包傳送方式進行通訊。在設定該電錶單元15的通訊接口上，其包含設定電錶的位置、鮑率、功能碼及frame格式(同位檢查、數據位、停止位)，並在該資料擷取單元20所建置的VISA function node進行通信連結。操作者利用該 資料擷取單元20產生一字符串訊息(string information)或擷取訊息，將該字符串訊息或擷取訊息以封包形式傳送至該電錶單元15。本實用新型在該字符串訊息正確時，在該資料擷取單元20與該電錶單元15之間成功建立通訊。反之，本實用新型在該字符串訊息有錯誤時，在該資料擷取單元20與該電錶單元15之間無法進行通訊。因此，在該資料擷取單元20與該電錶單元15之間建立通訊需要驗證該資料擷取單元20的字符串訊息是否正確方能進行通訊。所述驗證碼產生單元21用以提供一驗證碼，其與該資料擷取單元20的字符串訊息同時傳送至該電錶單元15。當該電錶單元15採用MODUS RTU傳輸模式時，該驗證碼產生單元21採用循環冗餘校正(Cyclic Redundancy Check7CRC)的驗證技術,其產生一驗證計算值(即CRC Checksum),並將該驗證計算值(CRC Checksum)傳送至該資料擷取單元20。同時，將該驗證計算值(CRC Checksum)置於該資料擷取單元20的字符串訊息的尾部以形成一封包，並將該字符串訊息及驗證計算值(CRC Checksum)傳送至該電錶單元15的接收訊息端。當該電錶單元15獲得該封包時,該電錶單元15依該封包內容重新計算該驗證計算值(CRC Checksum)。若該電錶單元15的重新計算結果與該驗證計算值(CRC Checksum)相符時，其視該封包為正確，且將允許發電信息自該電錶單元15回傳至該資料擷取單元20。反之,若該電錶單元15的重新計算結果與該驗證計算值(CRC Checksum)不相符時,其視該封包為不正確，且不允許將發電信息自該電錶單元15回傳至該資料擷取單元20。此時，本實用新型遠程電力監測系統2能顯示訊息封包錯誤的警示。在該資料擷取單元20自該電錶單元15獲得發電信息完成後，將該發電信息傳送至該運算單元22，以便該運算單元22運算該發電信息。例如，將該發電信息轉換為記錄表、動態曲線圖及日曲線分析圖等。最後，將該發電信息的運算結果自該運算單元22傳送至該顯示設備23，以便該顯示設備23顯示其記錄表、動態曲線圖及日曲線分析圖。同時，當運算單元22運算發電信息時，該遠程電力監控系統將對來自電錶單元15的發電信息進行核實，判斷光伏發電系統是否出現異常，若發現太陽能板的溫度過高、電流/電壓異常，則所述報警設備24將啟動報警，以此可提高光伏發電系統的安全性，及時發現異常、險情。本實用新型一種遠程電力監控系統2還具有一監控主機及一人機界面，所述監控主機為一個人計算機，由該個人計算機執行監控作業。操作者利用該遠程電力監控系統2所設置的欄位輸入訊息封包，例如:(01 03 00 00 00 06)。此時,本實用新型一種遠程電力監控系統2自動依該訊息封包(01 03 00 00 0006)執行運算，並產生其驗證計算值(CRCChecksum)C5 C8。接著,本實用新型一種遠程電力監控系統2自動執行傳送訊息封包至該電錶單元15，並獲得發電信息。最後，本實用新型一種遠程電力監控系統2自動控制該監控主機進行運算，以執行發電信息的運算，並將發電信息及其運算結果顯示在所述人機界面上，或將發電信息及其運算結果記錄在該監控主機的內存內。以上所述，僅是本實用新型的最佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍情況下，利用上述揭示的方法內容對本 實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，均屬於權利要求書保護的範圍。
權利要求1.一種遠程電力監控系統，用於連接獨立型光伏發電系統，其特徵在於:所述一種遠程電力監控系統包括一連接至獨立型光伏發電系統的資料擷取單元、一與所述資料擷取單元連接的驗證碼產生單元、一與所述資料擷取單元連接的運算單元、以及連接所述運算單元的報警設備及顯示設備。
2.根據權利要求1所述的一種遠程電力監控系統，其特徵在於:所述資料擷取單元通過無線網絡與光伏發電系統的一電錶單元連接，並獲取該電錶單元內的發電信息。
3.根據權利要求2所述的一種遠程電力監控系統，其特徵在於:所述遠程電力監測系統還具有一監控主機 及一人機界面。
專利摘要本實用新型提供了一種遠程電力監控系統，用於連接獨立型光伏發電系統，所述遠程電力監控系統包括一連接至獨立型光伏發電系統的資料擷取單元、一與所述資料擷取單元連接的驗證碼產生單元、一與所述資料擷取單元連接的運算單元、以及連接所述運算單元的報警設備及顯示設備。與現有技術相比，本實用新型一種遠程電力監控系統利用資料擷取單元能自動擷取光伏發電系統內的發電信息，實現遠程監控，且當發生異常時可利用報警設備進行報警。
文檔編號H02J13/00GK203151224SQ20132011993
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月15日 優先權日2013年3月15日
發明者李鵬, 李剛, 許一航, 許鵬程, 郝振 申請人:華北電力大學(保定)