專利名稱：光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3g智能監(jiān)控終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種智能測控終端，特別是一種光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3G智能監(jiān)控終端。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外對光伏系統(tǒng)的監(jiān)控主要有兩種:有線遠程監(jiān)控與無線遠程監(jiān)控。有線遠程監(jiān)控技術(shù)包括三種:(I)采用工業(yè)總線，如485總線、CAN總線等來實現(xiàn)下位機(DSP、單片機、工控機等)與監(jiān)控主站PC機間的通訊；(2)采用調(diào)制解調(diào)器(Modem)通過公用電話網(wǎng)來實現(xiàn)；(3)利用互聯(lián)網(wǎng)(Internet)與前兩種方式相結(jié)合來實現(xiàn)，這種方式的使用范圍更廣、距離更長。無線遠程監(jiān)控技術(shù)主要借助于微波站或人造衛(wèi)星的中繼傳輸技術(shù)，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采用無線遠程監(jiān)控技術(shù)方式實現(xiàn)遠程監(jiān)控的；基于GSM /GPRS無線移動通訊網(wǎng)絡(luò)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，它通過申請移動通訊GSM /GPRS的數(shù)據(jù)通訊業(yè)務(wù)、或SMS ( ShortMessage Service)短信息業(yè)務(wù)等實現(xiàn)遠程監(jiān)控。但是，所有這些信息傳輸系統(tǒng)采集及傳送都需要在人工輔助下完成，其效率低下、反應(yīng)遲鈍、傳輸信息單一，無法滿足現(xiàn)階段我國能源管理、搶修工作的需要。同時監(jiān)控系統(tǒng)費用昂貴。同時，由于太陽能光伏電站受環(huán)境因素影響比較大，但其監(jiān)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(xiàn)提高光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)供電的安全性和可靠性，有效提升了配電網(wǎng)防止外力破壞和防災(zāi)抗災(zāi)的能力，已成為新的研究課題。

實用新型內(nèi)容實用新型目的:本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自動化集成度高的光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3G智能監(jiān)控終端。技術(shù)方案:為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型所述的一種光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3G智能監(jiān)控終端，包括:測量控制單元、3G無線通信模塊、3G無線通信網(wǎng)絡(luò)和主站；所述測量控制單元采集光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)存儲并處理，然后通過3G無線通信模塊將數(shù)據(jù)經(jīng)3G無線通信網(wǎng)絡(luò)傳送到主站，主站收到信息后進行智能分析和決策，通過3G無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)3G無線通信模塊下達到測量控制單元。本實用新型中所述主機設(shè)有WEB后臺，所述主機可將從測量控制單元傳遞來的信息通過web后臺發(fā)布到Internet,用戶可異地實時監(jiān)控。本實用新型所述的光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3G智能監(jiān)控終端能夠?qū)崟r監(jiān)控周圍環(huán)境及設(shè)備運行參數(shù)，并可通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)本地或遠程監(jiān)控，設(shè)備安裝簡單，可適應(yīng)于多種環(huán)境，無需鋪設(shè)專用通信鏈路，故障少，監(jiān)控準(zhǔn)確率高，速度快。本實用新型中所述測量控制單元包括:傳感采集模塊、單片機、3G接口電路、存儲器和PT、CT、電能計量單元；所述傳感采集模塊采集光伏陣列傾角信息、光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)送至單片機，經(jīng)單片機處理后存入存儲器；所述PT、CT、電能計量單元采集并網(wǎng)電壓、電流、光伏發(fā)電量計量信息、儲能元件發(fā)電量信息和電力系統(tǒng)傳統(tǒng)遙測、遙信信號送至單片機，經(jīng)單片機處理后存入存儲器。本實用新型中所述傳感采集模塊包括:環(huán)境數(shù)據(jù)采集傳感器、光伏列陣狀態(tài)數(shù)據(jù)采集器、電壓采集模塊、電流采集模塊、圖形聲音采集器；所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集傳感器包括:光強檢測傳感器、溫濕度傳感器、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，溫濕度傳感器用來檢測環(huán)境狀況，重力加速傳感器可用來測量矩陣傾角，根據(jù)這些數(shù)據(jù)量，可計算光伏矩陣發(fā)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(zhuǎn)化為可測量電壓、電流，傳于單片機，用來采集并網(wǎng)電壓、電流。電能計量單元將PT、CT采集的電壓信息通過芯片功能計算光伏發(fā)電量計量信息、儲能元件發(fā)電量信息。圖形聲音采集器可采集現(xiàn)場運行狀況，便于后臺可視化管理。本實用新型中單片機采集并計算光伏系統(tǒng)發(fā)電量信息，太陽能輻射、光伏傾角、環(huán)境參數(shù)、傳統(tǒng)遙測、遙信，并傳送顯示模塊顯示；根據(jù)采集的發(fā)電量和電壓電流信息，能夠判別電壓、電流是否越限并判斷是否發(fā)生故障、并將這些信息及性質(zhì)經(jīng)3G接口電路上報至3G無線通信網(wǎng)絡(luò)，以便進行就地或者遠程故障隔離或光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)投切問題。本實用新型中所述測量控制單元還可以包括:按鍵模塊和顯示模塊；所述顯示模塊用于顯示模塊用來完成開關(guān)量、狀態(tài)量(并網(wǎng)電壓、電流、光伏列陣傾角、環(huán)境參數(shù)等)、保護采樣顯示、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(tài)顯示；所述按鍵模塊主要用來完成監(jiān)控狀態(tài)轉(zhuǎn)換，參數(shù)設(shè)置和定值修改，完成本地投切開關(guān)的分、合閘及分合閘閉鎖操作。本實用新型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(tǒng)正常情況下，將處理過后的數(shù)據(jù)通過3G網(wǎng)絡(luò)接口上傳至通信網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障，可快速啟用保護功能；具有光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)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(xiàn)故障時，能進行手動分合閘操作。本實用新型中所述測量控制單元還包括:實時時鐘電路。有益效果:本實用新型所述的一種光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3G智能監(jiān)控終端，具有以下優(yōu)點:本實用新型通過測量控制單元實現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測并可通過3G無線通信模塊和3G無線通信網(wǎng)路實現(xiàn)無線監(jiān)控，使本實用新型適用于地理環(huán)境復(fù)雜地區(qū)或太陽能光伏發(fā)電分散區(qū)，無需鋪設(shè)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(wǎng)絡(luò)，將測量控制單元內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送到主站，或者將主站指令送達測量控制單元；主站可接收并分析從測量控制單元傳送來的實時數(shù)據(jù)，通過采集的實時數(shù)據(jù)進行決策；主站可通過web后臺將信息發(fā)布到Internet，用戶可異地實時監(jiān)控。說明書附圖

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2為本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本實用新型，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。實施例如圖所示的一種光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3G智能監(jiān)控終端，包括:測量控制單元、3G無線通信模塊、3G無線通信網(wǎng)絡(luò)和主站；所述測量控制單元包括:傳感采集模塊、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；所述傳感采集模塊包括:環(huán)境數(shù)據(jù)采集傳感器、光伏列陣狀態(tài)數(shù)據(jù)采集器、電壓采集模塊、電流采集模塊、圖形聲音采集器。本實施例的工作原理如下:測量控制單元中的傳感采集模塊用于采集光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)周圍的環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度、太陽能輻射量、光伏列陣傾角；PT、CT、電能計量單元用來采集并網(wǎng)電壓、電流、設(shè)備狀態(tài)信息、光伏系統(tǒng)發(fā)電量等；然后采集的模擬信號通過A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并通過單片機存入存儲器，單片機將存儲的數(shù)據(jù)通過3G無線通信模塊經(jīng)3G無線通信網(wǎng)路傳送至主站，主站接收實時信息并對信息進行處理和分析；主站下達指令經(jīng)3G無線通信網(wǎng)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，并下達到各模塊，主站還可通過web后臺將信息發(fā)布到Internet,用戶可異地實時監(jiān)控。本實例中通過按鍵模塊可直接對測量單元調(diào)用數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3G智能監(jiān)控終端，其特征在于:包括:測量控制單元、3G無線通信模塊、3G無線通信網(wǎng)絡(luò)和主站；所述測量控制單元采集光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)存儲并處理，然后通過3G無線通信模塊將數(shù)據(jù)經(jīng)3G無線通信網(wǎng)絡(luò)傳送到主站，主站收到信息后進行智能分析和決策，通過3G無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)3G無線通信模塊下達到測量控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3G智能監(jiān)控終端，其特征在于:所述測量控制單元包括:傳感采集模塊、PT、CT、電能計量單元、單片機、存儲器、3G接口電路；所述傳感采集模塊采集光伏陣列傾角信息、光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)等送至單片機，經(jīng)單片機處理后存入存儲器；所述PT、CT、電能計量單元采集并網(wǎng)電壓、電流、光伏發(fā)電量信息、儲能元件發(fā)電量信息和傳統(tǒng)遙測、遙信信號送至單片機，經(jīng)單片機處理后存入存儲器；所述3G接口電路與所述3G無線通信模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3G智能監(jiān)控終端，其特征在于:所述傳感采集模塊包括:環(huán)境數(shù)據(jù)采集傳感器、光伏列陣狀態(tài)數(shù)據(jù)采集器、電壓采集模塊、電流采集模塊、圖形聲音采集器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3G智能監(jiān)控終端，其特征在于: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(jù)權(quán)利要求1所述的光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3G智能監(jiān)控終端，其特征在于:所述主機設(shè)有WEB后臺，所述主機可將從測量控制單元傳遞來的信息通過web后臺發(fā)布到Internet,用戶可異地實時監(jiān)控。
專利摘要本實用新型公開了光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)的3G智能監(jiān)控終端，包括測量控制單元、3G無線通信模塊、3G無線通信網(wǎng)絡(luò)和主站；所述測量控制單元采集光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)存儲并處理，然后通過3G無線通信模塊將數(shù)據(jù)經(jīng)3G無線通信網(wǎng)絡(luò)傳送到主站，主站收到信息后進行智能分析和決策，通過3G無線通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)3G無線通信模塊下達到測量控制單元。本實用新型能夠?qū)崟r監(jiān)控周圍環(huán)境及設(shè)備運行參數(shù)，可通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)本地或遠程監(jiān)控，設(shè)備安裝簡單，可適應(yīng)于多種環(huán)境，無需鋪設(shè)專用通信鏈路，故障少，監(jiān)控準(zhǔn)確率高，速度快。
文檔編號H02J13/00GK202978419SQ201220420330
公開日2013年6月5日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者張曉芳, 劉紅月, 丁寶, 孫艷, 陳邦瓊, 周占懷, 程瑞龍, 巖淑霞 申請人:健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院