光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括與光伏發(fā)電系統(tǒng)連接的傳感器集合，還包括與傳感器集合連接的信號(hào)調(diào)理裝置，所述信號(hào)調(diào)理裝置與數(shù)據(jù)采集模塊連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)分配模塊連接，數(shù)據(jù)分配模塊連接至下位機(jī)；所述數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)分配模塊是基于LAB-VIEW軟件編程實(shí)現(xiàn)并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的軟件模塊。本發(fā)明所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)完整的光伏監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以方便的對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電特性及周?chē)h(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用中運(yùn)行穩(wěn)定，界面友好，操作簡(jiǎn)單方便，而且具有成本低，使用方便的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新能源領(lǐng)域，涉及一種光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說(shuō)的太陽(yáng)能發(fā)電指的是太陽(yáng)能光伏發(fā)電，簡(jiǎn)稱(chēng)“光電”。光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。
[0003]光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。硅原子有4個(gè)電子，如果在純硅中摻入有5個(gè)電子的原子如磷原子，就成為帶負(fù)電的N型半導(dǎo)體；若在純硅中摻入有3個(gè)電子的原子如硼原子，形成帶正電的P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí)，接觸面就會(huì)形成電勢(shì)差，成為太陽(yáng)能電池。當(dāng)太陽(yáng)光照射到P — N結(jié)后，空穴由N極區(qū)往P極區(qū)移動(dòng)，電子由P極區(qū)向N極區(qū)移動(dòng)，形成電流。
[0004]光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量輸出因周?chē)h(huán)境的變化而表現(xiàn)出較大的差異，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以獲得原始測(cè)量數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)的改進(jìn)與優(yōu)化以及以后的科學(xué)研究提供有用數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)及其系統(tǒng)本身的電氣性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析是保證系統(tǒng)正常高效運(yùn)行的前提。光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行一般是在無(wú)人職守的情況下進(jìn)行，對(duì)地面上很分散的光伏系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)維護(hù)是十分困難繁瑣的，需要大量的時(shí)間和人力物力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)光伏系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)維護(hù)困難繁瑣，需要大量時(shí)間和人力物力的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0006]光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括與光伏發(fā)電系統(tǒng)連接的傳感器集合，其特征在于，還包括與傳感器集合連接的信號(hào)調(diào)理裝置，所述信號(hào)調(diào)理裝置與數(shù)據(jù)采集模塊連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)分配模塊連接，數(shù)據(jù)分配模塊連接至下位機(jī)；
所述數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)分配模塊是基于LAB-VIEW軟件編程實(shí)現(xiàn)并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的軟件模塊。
[0007]優(yōu)選的，所述信號(hào)調(diào)理裝置通過(guò)RS485總線(xiàn)與數(shù)據(jù)采集模塊連接。
[0008]優(yōu)選的，所述傳感器集合包括與光伏發(fā)電系統(tǒng)連接的PT100鉬電阻溫度傳感器。
[0009]優(yōu)選的，還包括與數(shù)據(jù)分配模塊連接的數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0010]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)分配模塊具有互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送功能。
[0011]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)分配模塊與下位機(jī)的通信采用DataSocket技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0012]本發(fā)明所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)完整的光伏監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以方便的對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電特性及周?chē)h(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，得到可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。選用了適合本系統(tǒng)的各類(lèi)傳感器及變換器，創(chuàng)新性的應(yīng)用DataSocket通信技術(shù)和遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的功能。并且可以很方便的進(jìn)行擴(kuò)充，本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用中運(yùn)行穩(wěn)定，界面友好，操作簡(jiǎn)單方便，而且具有成本低，使用方便的特點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1示出本發(fā)明一種【具體實(shí)施方式】示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括與光伏發(fā)電系統(tǒng)連接的傳感器集合，其特征在于，還包括與傳感器集合連接的信號(hào)調(diào)理裝置，所述信號(hào)調(diào)理裝置與數(shù)據(jù)采集模塊連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)分配模塊連接，數(shù)據(jù)分配模塊連接至下位機(jī)；所述數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)分配模塊是基于LAB-VIEW軟件編程實(shí)現(xiàn)并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的軟件模塊。
[0016]圖1為光伏數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理框圖。用電流、電壓、溫度、風(fēng)速等傳感器感應(yīng)光伏發(fā)電系統(tǒng)及周?chē)h(huán)境的信息，生成可測(cè)量的電信號(hào)。由于傳感器得到的信號(hào)可能會(huì)很微弱或者含有大量噪聲，需通過(guò)信號(hào)調(diào)理裝置進(jìn)行放大、衰減、隔離、多路復(fù)用、濾波等操作。通過(guò)調(diào)理后的信號(hào)就可以與數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接了。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用工業(yè)RS485總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)下位機(jī)與監(jiān)控主PC之間的通訊。RS485總線(xiàn)最大的通信距離約為1219m，最大傳輸速率為1Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/S的傳輸速率下可達(dá)到最大的通信距離，加中繼器以后可以達(dá)到更大的傳輸距離。Labview軟件及其配套的DAQ (Data Acquisit1n)驅(qū)動(dòng)程序與數(shù)據(jù)采集硬件形成了一套完整的數(shù)據(jù)采集、分析和顯示系統(tǒng)。同時(shí)Labview軟件還能夠完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)任務(wù)，以便為以后的科學(xué)研究提供可靠數(shù)據(jù)。通過(guò)軟件中的Web發(fā)布工具，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)登入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。
[0017]光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要從現(xiàn)場(chǎng)獲取的信息主要包括:①光伏方陣運(yùn)行時(shí)的直流電流值、電壓值、功率值，以及經(jīng)過(guò)功率調(diào)節(jié)器以后的蓄電池充電參數(shù)。②采集風(fēng)速值、光伏組件表面和周?chē)h(huán)境的溫度以及太陽(yáng)的輻照度。③通過(guò)一定時(shí)期內(nèi)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)發(fā)電量、平均溫度、平均輻照度等數(shù)值的計(jì)算。
[0018]采用與以上信息相對(duì)應(yīng)的傳感器和變換器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，溫度傳感器采用精密鉬電阻溫度傳感器PT100，該傳感器按照IEC751國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和制作，利用鉬電阻在溫度發(fā)生變化時(shí)其電阻值也發(fā)生變化的特性來(lái)測(cè)量溫度，傳感器元件由鉬絲燒制，穩(wěn)定性高，測(cè)量范圍廣，利用兩個(gè)溫度傳感器可以分別對(duì)光伏組件表面溫度和環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量，將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換成(Γ20) mA DC 二線(xiàn)制標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)而遠(yuǎn)程發(fā)送。電壓的測(cè)量采用四通牌ST-A系列的STCV-800電壓傳感器，該系列傳感器廣泛用于電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，電壓測(cè)試范圍分別為(T1200V.直流電流的測(cè)量選用武漢儀表公司生產(chǎn)的HD系列高精度直流大電流傳感器
在光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，首先對(duì)服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的配置，主要包括用來(lái)設(shè)定服務(wù)器目錄和日志屬性的〃Web服務(wù)器配置〃，設(shè)定對(duì)客戶(hù)端開(kāi)放的VI程序〃Web服務(wù)器中可見(jiàn)VI 〃和用來(lái)設(shè)置客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限的"Web服務(wù)器瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)〃.在配置完成后，在完成在服務(wù)器端發(fā)布網(wǎng)頁(yè)的操作，在客戶(hù)端便可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器發(fā)布的頁(yè)面，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)。
[0019]本發(fā)明所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)完整的光伏監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以方便的對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電特性及周?chē)h(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，得到可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。選用了適合本系統(tǒng)的各類(lèi)傳感器及變換器，創(chuàng)新性的應(yīng)用DataSocket通信技術(shù)和遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的功能。并且可以很方便的進(jìn)行擴(kuò)充，本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用中運(yùn)行穩(wěn)定，界面友好，操作簡(jiǎn)單方便，而且具有成本低，使用方便的特點(diǎn)。
[0020]以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括與光伏發(fā)電系統(tǒng)連接的傳感器集合，其特征在于，還包括與傳感器集合連接的信號(hào)調(diào)理裝置，所述信號(hào)調(diào)理裝置與數(shù)據(jù)采集模塊連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)分配模塊連接，數(shù)據(jù)分配模塊連接至下位機(jī)； 所述數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)分配模塊是基于“84121軟件編程實(shí)現(xiàn)并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的軟件模塊。
2.一種如權(quán)利要求1所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)調(diào)理裝置通過(guò)舊485總線(xiàn)與數(shù)據(jù)采集模塊連接。
3.—種如權(quán)利要求1所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器集合包括與光伏發(fā)電系統(tǒng)連接的？1100鉬電阻溫度傳感器。
4.一種如權(quán)利要求1所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括與數(shù)據(jù)分配模塊連接的數(shù)據(jù)庫(kù)。
5.一種如權(quán)利要求1所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分配模塊具有互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送功能。
6.一種如權(quán)利要求1所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分配模塊與下位機(jī)的通信采用技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK104457834SQ201310424795
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】梁懿 申請(qǐng)人:梁懿