一種光伏電站智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏電站控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其地涉及一種光伏電站智能監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有光伏電站監(jiān)控方案如下:每個光伏組件是個功率節(jié)點(diǎn)，每個功率節(jié)點(diǎn)和一個微型計算機(jī)處理器連接并形成一個小型電能采集點(diǎn)，多個所述微型計算機(jī)處理器并聯(lián)形成一個大型電能采集點(diǎn)并將信號傳輸至本地監(jiān)控系統(tǒng)，由此構(gòu)成了光伏電站監(jiān)控。其存在缺陷:每個小功率節(jié)點(diǎn)和一個微型計算機(jī)處理器連接并形成一個小型電能采集點(diǎn)讓整個系統(tǒng)的接線顯得復(fù)雜，使系統(tǒng)不夠靈活，而且增加了建設(shè)系統(tǒng)的成本，而且遠(yuǎn)程監(jiān)控不夠完善。。
[0003]目前我國很大一部分的光伏電站建設(shè)在邊遠(yuǎn)地區(qū)，絕大多都是相當(dāng)分散的獨(dú)立電站。那些地區(qū)的電站安裝地點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施比較差，有些安裝地點(diǎn)甚至沒有固定電話網(wǎng)絡(luò)、移動電話網(wǎng)絡(luò)和NITERNET網(wǎng)絡(luò)，采集到的電站運(yùn)行數(shù)據(jù)無法傳遞給遠(yuǎn)方的診斷工程師，無法實現(xiàn)實時、在線監(jiān)視控制，給光伏電站的管理造成極大的不便。將這些光伏電站的監(jiān)控信號全部傳到主控制室(如一臺計算機(jī))，由主控制室來統(tǒng)一管理，而且這樣還可以監(jiān)控到所有電站的運(yùn)行情況，這是一種比較好的辦法。首先必須把所有的光伏電站運(yùn)行數(shù)據(jù)傳到控制室。但是信號不可能傳輸那么遠(yuǎn)的距離，一般的傳感器信號為電壓型，如果傳輸距離過遠(yuǎn)，會造成信號的衰減效應(yīng)，如此一來，將得不到正確結(jié)果。
[0004]因此，此問題亟需改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，其目的旨在提供一種光伏電站智能監(jiān)控系統(tǒng)，其能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控光伏電站，同時，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層設(shè)計簡潔合理，并還優(yōu)化了光伏電站參數(shù)采集的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
[0006]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提出的基本技術(shù)方案為:
[0007]一種光伏電站智能監(jiān)控系統(tǒng)，其包括現(xiàn)場采集層、現(xiàn)場電能管理層、本地控制管理層和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理層；
[0008]進(jìn)一步，所述現(xiàn)場采集層和現(xiàn)場電能管理層連接，并將與光伏電站運(yùn)行狀況相關(guān)的各種數(shù)據(jù)傳輸至現(xiàn)場電能管理層；
[0009]進(jìn)一步，所述現(xiàn)場電能管理層和本地控制管理層連接；所述現(xiàn)場電能管理層監(jiān)控現(xiàn)場采集層運(yùn)行狀況，分析和存儲從現(xiàn)場采集層傳來各種數(shù)據(jù)，并還與本地控制管理層相互通信；
[0010]進(jìn)一步，所述本地控制管理層和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理層連接；所述本地控制管理層可將光伏電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的分裝上報至遠(yuǎn)程監(jiān)控管理層；
[0011]進(jìn)一步，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控管理層通過對本地控制管理層發(fā)送控制指令，監(jiān)控光伏電站。
[0012]進(jìn)一步，所述現(xiàn)場采集層包括若干個光伏組件、若干個逆變器、若干個匯流箱，若干個檢測裝置以及若干個RS485轉(zhuǎn)換器；所述每個光伏組件串聯(lián)連接并形成一個小功率節(jié)點(diǎn)，所述小功率節(jié)點(diǎn)的輸出端和匯流箱的輸入端連接，匯流箱的輸出端和逆變器的輸入端連接，逆變器的輸出端輸出交流電流。
[0013]進(jìn)一步，所述檢測裝置包括環(huán)境監(jiān)測儀、溫度傳感器、電壓傳感器和電流傳感器；所述檢測裝置設(shè)置在現(xiàn)場采集層中任意一個工作設(shè)備上；所述檢測裝置通過RS485轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場電能管理層連接并將與光伏電站有關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)集中上報至現(xiàn)場電能管理層。
[0014]進(jìn)一步，所述現(xiàn)場電能管理層包括第一電力線載波通信模塊、RS485轉(zhuǎn)換器、電源模塊、存儲模塊以及第一單片機(jī)；所述電源模塊分別與第一單片機(jī)、第一電力線載波通信模塊、存儲模塊連接，電源模塊為第一單片機(jī)、第一電力線載波通信模塊、存儲模塊提供直流電源；所述第一單片機(jī)分別與第一電力線載波通信模塊和存儲模塊連接，所述第一電力線載波通信模塊從電力線將信號解耦并傳輸至第一單片機(jī)處理分析，或者所述第一單片機(jī)可通過第一電力線載波通信模塊將收集到的數(shù)據(jù)耦合至電力線進(jìn)而傳輸至現(xiàn)場電能管理層；所述存儲模塊存儲與光伏電站運(yùn)行狀況相關(guān)的各種數(shù)據(jù)。
[0015]進(jìn)一步，所述電源模塊包括:
[0016]進(jìn)一步，最大功率跟蹤升壓電路模塊；所述最大功率跟蹤升壓電路模塊實時偵測光伏組件的發(fā)電電壓，并追蹤最高電壓值和電流值；
[0017]進(jìn)一步，儲能電路模塊；所述儲能電路模塊儲存從最大功率跟蹤升壓電路模塊傳輸?shù)哪芰浚⒖蓪ω?fù)載放電；
[0018]進(jìn)一步，濾波電路模塊；所述濾波電路模塊降低最大功率跟蹤升壓電路模塊或儲能電路模塊的電壓紋波系數(shù)；
[0019]進(jìn)一步，單片機(jī)控制電路模塊；所述單片機(jī)控制電路模塊控制最大功率跟蹤升壓電路模塊和儲能電路模塊的電路關(guān)斷；
[0020]進(jìn)一步，以及使輸出電壓保持穩(wěn)定的穩(wěn)壓電路模塊；
[0021 ] 進(jìn)一步，所述最大功率跟蹤升壓電路模塊分別與儲能電路模塊和濾波電路模塊連接；所述單片機(jī)控制電路模塊分別與最大功率跟蹤升壓電路模塊和儲能電路模塊連接；所述儲能電路模塊和濾波電路模塊連接；所述濾波電路模塊和穩(wěn)壓電路模塊連接。
[0022]進(jìn)一步，所述本地控制管理層包括光伏電站運(yùn)行狀況的監(jiān)控電腦和第二電力線載波通信模塊；所述第二電力線載波通信模塊通過電力線將來自于第一電力線載波通信模塊對電力線加載的信號進(jìn)行解耦，并傳輸至監(jiān)控電腦；或者第二電力線載波通信模塊將來自于監(jiān)控電腦的數(shù)據(jù)加載在電力線上，傳輸至第一電力線載波通信模塊；
[0023]進(jìn)一步，所述第一電力線載波通信模塊或第二電力線載波通信模塊包括信號發(fā)送電路模塊、信號接收電路模、電力載波控制芯片和第二單片機(jī)；所述第二單片機(jī)和電力載波控制芯片連接；
[0024]進(jìn)一步，所述信號發(fā)送電路模塊包括第一諧振功率放大電路、輸出濾波電路和第一耦合電路；所述第一諧振功率放大電路分別與電力載波控制芯片和輸出濾波電路連接，所述輸出濾波電路和第一耦合電路連接；
[0025]進(jìn)一步，所述信號接收電路模塊包括第二諧振功率放大電路、輸入濾波電路和第二耦合電路；所述第二諧振功率放大電路分別與電力載波控制芯片和輸入濾波電路連接，所述輸入濾波電路和第二耦合電路連接。
[0026]進(jìn)一步，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控管理層包括遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端通過以太網(wǎng)和監(jiān)控電腦連接并可對監(jiān)控電腦發(fā)送控制指令，進(jìn)而控制光伏電站的現(xiàn)場設(shè)備。
[0027]進(jìn)一步，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端包括遠(yuǎn)程監(jiān)控電腦、智能手機(jī)以及云端服務(wù)器。
[0028]本發(fā)明的有益效果是:
[0029]1、用戶既可在本地控制管理層監(jiān)控光伏電站運(yùn)行狀況，又可通過以太網(wǎng)遠(yuǎn)程在遠(yuǎn)程監(jiān)控管理層監(jiān)控光伏電站運(yùn)行狀況。
[0030]2、每個光伏組件串聯(lián)連接并形成一個小功率節(jié)點(diǎn)，所述小功率節(jié)點(diǎn)的輸出端和匯流箱的輸入端連接，匯流箱的輸出端和逆變器的輸入端連接，逆變器的輸出端輸出交流電流。本發(fā)明的逆變結(jié)構(gòu)采用集中逆變方式，從而避免了每個光伏組件相應(yīng)裝配一個逆變器而增加布線復(fù)雜和成本增加的難題，因此采用此逆變結(jié)構(gòu)能夠極大地降低成本和簡化布線。
[0031]3、現(xiàn)場采集層通過電力線通信模塊將信號加載于電力線上對現(xiàn)場電能管理層傳輸信號，從而避免了復(fù)雜的通信電網(wǎng)連線問題。
[0032]4、現(xiàn)場電能管