一種太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，包括太陽能發(fā)電裝置、直流電計量控制裝置、電能儲存裝置、直流交流轉換裝置、數(shù)據(jù)采集器、網(wǎng)絡服務器和網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫，直流電計量控制裝置分別與太陽能發(fā)電裝置和數(shù)據(jù)采集器連接，電能儲存裝置分別與太陽能發(fā)電裝置和數(shù)據(jù)采集器連接，直流交流轉換裝置分別與電能儲存裝置和數(shù)據(jù)采集器連接；通過光伏設備數(shù)據(jù)采集器采集來自直流電計量控制裝置、電能儲存裝置和直流交流轉換裝置中的信號，并傳送到網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫，由網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫進行遠程實時備份，并將信號信息通過Web服務器提供到客戶機的Web頁面，可以對太陽能發(fā)電進行無線遠程監(jiān)控，降低了微網(wǎng)系統(tǒng)的運行成本。
【專利說明】—種太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能發(fā)電技術，尤其涉及一種太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在，新能源如太陽能在許多地方得到了廣泛應用。微網(wǎng)是分布式發(fā)電(distributed generation,縮略詞為DG)的一種組織形式,其由分布式電源、儲能裝置、能量變換裝置、相關負荷和監(jiān)控系統(tǒng)、保護裝置組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)自我控制、保護和管理，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤立運行?，F(xiàn)有直流微網(wǎng)系統(tǒng)尚處于建模仿真和小功率實驗系統(tǒng)的實現(xiàn)階段，微網(wǎng)的研究現(xiàn)在還處于實驗室或展示平臺階段，進行小型微網(wǎng)系統(tǒng)模型設計非常必要，這不僅能微網(wǎng)技術具體化，同時也有利于推進微網(wǎng)技術的發(fā)展。
[0003]現(xiàn)有技術中，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)通常是采用PC機來實現(xiàn)監(jiān)控管理，通過RS485或以太網(wǎng)將太陽能逆變器及其相關設備和氣象采集器的對外通訊接口串聯(lián)，通過網(wǎng)線連接到室內，并轉換成RS232信號連接至PC機上，并通過電腦安裝軟件進行光伏系統(tǒng)參數(shù)顯示
和管理。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于:提供一種太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，可以對太陽能發(fā)電進行無線遠程監(jiān)控，實現(xiàn)計算機Web頁面顯示內容、遠程控制開、關機，及時對控制器、逆變器、儲能單元進行維護，方便的對數(shù)據(jù)進行存儲和調用，最終大大提高了工作效率，降低了微網(wǎng)系統(tǒng)的運行成本，提高了經(jīng)濟效益，積極推動了微網(wǎng)的發(fā)展。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，包括太陽能發(fā)電裝置、直流電計量控制裝置、電能儲存裝置、直流交流轉換裝置、數(shù)據(jù)采集器、網(wǎng)絡服務器和網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫，所述直流電計量控制裝置分別與太陽能發(fā)電裝置和數(shù)據(jù)采集器連接，所述電能儲存裝置分別與太陽能發(fā)電裝置和數(shù)據(jù)采集器連接，所述直流交流轉換裝置分別與電能儲存裝置和數(shù)據(jù)采集器連接；
[0006]數(shù)據(jù)采集器中設置有GPRS模塊，數(shù)據(jù)采集器通過GPRS模塊與所述的網(wǎng)絡服務器、網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫連接；網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫連接有Web服務器；數(shù)據(jù)采集器采集來自直流電計量控制裝置、電能儲存裝置和直流交流轉換裝置中的信號，并通過GPRS模塊傳送到網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫，由網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫進行遠程實時備份，并將信號信息通過Web服務器提供到客戶機的Web頁面。
[0007]進一步地，所述直流電計量控制裝置包括取樣電路、緩沖放大電路、A/D轉換器、中央處理器、存儲器，其中，
[0008]所述取樣電路用于采集太陽能發(fā)電裝置發(fā)電時的電流、電壓信號；[0009]所述緩沖放大電路的電流輸入端與取樣電路的電流輸出端連接，其用于對采集的電流、電壓信號進行緩沖放大處理；
[0010]所述A/D轉換器的信號輸入端與緩沖放大電路的電流輸出端連接，其用于將電流、電壓信號轉變成數(shù)字信號；
[0011]所述中央處理器的信號輸入端與A/D轉換器的信號輸出端連接，中央處理器的信號輸出端分別連接存儲器和所述數(shù)據(jù)采集器，其用于對數(shù)字信號進行運算處理后并存儲在存儲器中。
[0012]進一步地，所述電能儲存裝置包括充電控制器、充電檢測控制單元、儲能單元，所述充電控制器分別與太陽能發(fā)電裝置和儲能單元連接，其用于控制太陽能發(fā)電裝置的發(fā)電效率，且控制儲能單元高效充電并保護儲能單元；所述充電檢測控制單元與儲能單元連接，其用于采集儲能單元的電壓數(shù)據(jù)，并將電壓數(shù)據(jù)經(jīng)過計算、比對、隔離、轉換成數(shù)字信號后傳送給數(shù)據(jù)采集器。
[0013]進一步地，所述直流交流轉換裝置包括逆變器、交流電計量控制單元，所述逆變器與儲能單元連接，其用于獲取儲能單元的直流電能，將直流電轉化成交流電；所述交流電計量控制單元與逆變器連接，其用于采樣交流電的電流、電壓信號，并將交流電的電流、電壓信號經(jīng)過計算、隔離、轉換成數(shù)字信號后傳送給數(shù)據(jù)采集器。
[0014]進一步地，還包括與充電檢測控制單元連接的用于對儲能單元進行散熱的散熱風扇。
[0015]進一步地，還包括與充電檢測控制單元連接的用于對儲能單元進行加熱的溫度控制豐吳塊。
[0016]進一步地，還包括保險裝置，所述逆變器通過保險裝置與儲能單元連接。
[0017]進一步地，還包括與充電檢測控制單元連接的用于對儲能單元進行充電的低電壓補償充電模塊。
[0018]進一步地，所述儲能單元是蓄電池。
[0019]上述技術方案至少具有如下有益效果:本實用新型通過光伏設備數(shù)據(jù)采集器采集來自直流電計量控制裝置、電能儲存裝置和直流交流轉換裝置中的信號，并傳送到網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫，由網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫進行遠程實時備份，并將信號信息通過Web服務器提供到客戶機的Web頁面?？梢詫μ柲馨l(fā)電進行無線遠程監(jiān)控，實現(xiàn)計算機Web頁面顯示內容、遠程控制開、關機，及時對控制器、逆變器、儲能單元進行維護，方便的對數(shù)據(jù)進行存儲和調用，最終大大提高了工作效率，降低了微網(wǎng)系統(tǒng)的運行成本，提高了經(jīng)濟效益，積極推動了微網(wǎng)的發(fā)展。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺的原理框圖。
[0021]圖2是本實用太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺中直流電計量控制裝置的原理框圖。
【具體實施方式】
[0022]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面結合附圖對本實用新型做進一步描述。
[0023]實施例一:
[0024]如圖1、圖2所示，本實用新型所公開的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，包括太陽能發(fā)電裝置1、直流電計量控制裝置2、電能儲存裝置3、直流交流轉換裝置4、數(shù)據(jù)采集器5、網(wǎng)絡服務器6和網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫7，其中，
[0025]太陽能發(fā)電裝置I用于產生光生伏打效應，將光能轉換為電能，太陽能發(fā)電裝置I中的PV太陽能電池組件輸出直流電流，其正、負極引出線上設有開關K1，當接通開關Kl時，開啟發(fā)電系統(tǒng)；當關斷開關Ki時，關閉發(fā)電系統(tǒng)。
[0026]直流電計量控制裝置2分別與太陽能發(fā)電裝置I和數(shù)據(jù)采集器5連接，其用于采集太陽能發(fā)電裝置I發(fā)電時的電流、電壓信號，并將電流、電壓信號經(jīng)過計算、比對、隔離、轉換成數(shù)字信號后傳送給數(shù)據(jù)采集器5。具體地，直流電計量控制裝置2包括取樣電路21、緩沖放大電路22、A/D轉換器23、中央處理器24、存儲器25，其中，取樣電路21包括用于采集太陽能發(fā)電裝置102中的電流信號的電流取樣電路211和用于采集2電壓信號的電壓取樣電路212 ;緩沖放大電路22的電流輸入端與取樣電路21的電流輸出端連接，其用于對采集的電流、電壓信號進行緩沖放大處理;A/D轉換器23的信號輸入端與緩沖放大電路22的電流輸出端連接，其用于將電流、電壓信號轉變成數(shù)字信號；中央處理器24的信號輸入端與A/D轉換器23的信號輸出端連接，中央處理器24的信號輸出端分別連接存儲器25和所述數(shù)據(jù)采集器5，其用于對數(shù)字信號進行運算處理后并存儲在存儲器25中。
[0027]電能儲存裝置3包括充電控制器31、充電檢測控制單元32、儲能單元33，充電控制器31分別與太陽能發(fā)電裝置I和儲能單元33連接，其用于控制太陽能發(fā)電裝置I的發(fā)電效率，且控制儲能單元33高效充電并保護儲能單元33 ;所述充電檢測控制單元32與儲能單元33連接，其用于采集儲能單元33的電壓數(shù)據(jù)，并將電壓數(shù)據(jù)經(jīng)過計算、比對、隔離、轉換成數(shù)字信號后傳送給數(shù)據(jù)采集器5。在本實施例中，儲能單元33為蓄電池，充電控制器31采用MPPT控制器31來控制太陽能發(fā)電裝置I的發(fā)電效率，控制蓄電池高效充電并保護蓄電池，MPPT控制器31自動檢測跟蹤并識別太陽能發(fā)電裝置I的發(fā)電電壓、電流，當電壓低于充電電壓時，MPPT控制器31自動調節(jié)升壓太陽能發(fā)電裝置I的發(fā)電電壓，MPPT控制器31始終捕捉太陽能發(fā)電裝置I的最大發(fā)電功率點，使太陽能發(fā)電裝置I的發(fā)電功率提高。MPPT控制器31對蓄電池進行保護，充電方式分為強充、均衡充、浮充三種，當蓄電池電壓容量低于25%時，MPPT控制器31啟動強充程序給蓄電池大電流充電；當蓄電池容量達到50%時，MPPT控制器31啟動均衡充程序，給蓄電池均衡電流充電；當蓄電池容量到75%時，MPPT控制系統(tǒng)啟動浮充程序，給蓄電池涓流充電。PV電池組件最高電壓或最低電壓，高出或低于MPPT控制器31最高或最低電壓設定量時，切斷充電輸出。MPPT控制器31輸出DC12V——DC48V的電壓給蓄電池充電，充電檢測控制單元32采集蓄電池實時正、負極電壓數(shù)據(jù)，采樣電壓數(shù)據(jù)信號送至充電檢測控制單元32經(jīng)過計算、比對、隔離轉換成數(shù)字信號，通過數(shù)據(jù)采集器5中的GPRS模塊51傳送到網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫7，由網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫7進行遠程實時備份，并將信號信息通過Web服務器71提供到客戶機的Web頁面，便于工作人員實施監(jiān)控。
[0028]直流交流轉換裝置4包括逆變器41、交流電計量控制單元42，所述逆變器41與儲能單元33連接，其用于獲取儲能單元33的直流電能，將直流電轉化成交流電；交流電計量控制單元42與逆變器41連接，其用于采樣交流電的電流、電壓信號，并將交流電的電流、電壓信號經(jīng)過計算、隔離、轉換成數(shù)字信號后傳送給數(shù)據(jù)采集器5。在實際工作中，逆變器41經(jīng)過升壓、逆變、慮波電路產生交流電，當開啟開關K2時，交流電流輸出，并經(jīng)交流電計量控制單元42檢測交流電的電流、電壓數(shù)據(jù)，設置交流電流值；還可以控制開關K2切斷輸出。交流電計量控制單元42采樣交流電的電流、電壓信號，并將交流電的電流、電壓信號經(jīng)過計算、隔離、轉換成數(shù)字信號，通過數(shù)據(jù)采集器5中的GPRS模塊51傳送到網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫7，由網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫7進行遠程實時備份，并將信號信息通過Web服務器71提供到客戶機的Web頁面,便于工作人員實施監(jiān)控。
[0029]數(shù)據(jù)采集器5中設置有GPRS模塊51，光伏設備數(shù)據(jù)采集器5通過GPRS模塊51與所述網(wǎng)絡服務器6、網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫7連接；網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫7連接有Web服務器71 ;光伏設備數(shù)據(jù)采集器5采集來自直流電計量控制裝置2、電能儲存裝置3和直流交流轉換裝置4中的信號，并GPRS模塊51傳送到網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫7，由網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫7進行遠程實時備份，并將信號信息通過Web服務器71提供到客戶機的Web頁面。
[0030]實施例二:
[0031]本實施例與實施例一的不同之處在于，本實用新型所公開的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺還包括與充電檢測控制單元32連接的用于對儲能單元33進行散熱的散熱風扇8。充電檢測控制單元32可對蓄電池進行日常維護，當蓄電池工作溫度高于50°C時，充電檢測控制單元32啟動蓄電池溫度補償程序，充電電流降低，停止充電，機箱散熱風扇8啟動，溫度降到45°C以下時自動啟動充電。
[0032]實施例三:
[0033]本實施例與實施例二的不同之處在于，本實用新型所公開的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)還包括與充電檢測控制單元32連接的用于對儲能單元33進行加熱的溫度控制模塊9。當蓄電池溫度低于(TC時，充電檢測控制單元32啟動溫度補償程序，通過溫度控制模塊9給蓄電池輔助加熱。
[0034]實施例四:
[0035]本實施例與實施例三的不同之處在于，本實用新型所公開的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺還包括保險裝置10，所述逆變器41通過保險裝置10與儲能單元33連接。系統(tǒng)開啟前，首先安裝保險裝置10，比如熔斷器，保護逆變器41不因電力過大而損壞。
[0036]實施例五:
[0037]本實施例與實施例四的不同之處在于，本實用新型所公開的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺還包括與充電檢測控制單元32連接的用于對儲能單元33進行充電的低電壓補償充電模塊100。當蓄電池電壓低于蓄電池最低電壓時，充電檢測控制單元32啟動激活程序，通過低電壓補償充電模塊100給蓄電池施加大于蓄電池額定電壓1.5倍的電壓充電，待蓄電池恢復正常電壓，自動關閉激活程序，具體地，低電壓補償充電模塊100可以采用與市電進行電連接的充電裝置，也可以是與柴油發(fā)電機或者風力發(fā)電機連接的充電裝置，以確保蓄電池電壓不低于蓄電池最低電壓。
[0038]本實用新型通過光伏設備數(shù)據(jù)采集器5采集來自直流電計量控制裝置2、電能儲存裝置3和直流交流轉換裝置4中的信號，并傳送到網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫7，由網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫7進行遠程實時備份，并將信號信息通過Web服務器71提供到客戶機的Web頁面?？梢詫μ柲馨l(fā)電進行無線遠程監(jiān)控，實現(xiàn)計算機Web頁面顯示內容、遠程控制開、關機，及時對控制器31、逆變器41、儲能單元33進行維護，方便的對數(shù)據(jù)進行存儲和調用，最終大大提高了工作效率，降低了微網(wǎng)系統(tǒng)的運行成本，提高了經(jīng)濟效益。
[0039]以上所述是本實用新型的【具體實施方式】，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，其特征在于，包括太陽能發(fā)電裝置(I)、直流電計量控制裝置(2)、電能儲存裝置(3)、直流交流轉換裝置(4)、數(shù)據(jù)采集器(5)、網(wǎng)絡服務器(6)和網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫(7)，所述直流電計量控制裝置(2)分別與太陽能發(fā)電裝置(I)和數(shù)據(jù)采集器(5 )連接，所述電能儲存裝置(3 )分別與太陽能發(fā)電裝置(I)和數(shù)據(jù)采集器(5)連接，所述直流交流轉換裝置(4)分別與電能儲存裝置(3)和數(shù)據(jù)采集器(5)連接； 數(shù)據(jù)采集器(5 )中設置有GPRS模塊(51)，數(shù)據(jù)采集器(5 )通過GPRS模塊(51)與所述的網(wǎng)絡服務器(6 )、網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫(7 )連接；網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫(7 )連接有Web服務器(71);數(shù)據(jù)采集器(5 )采集來自直流電計量控制裝置(2 )、電能儲存裝置(3 )和直流交流轉換裝置(4)中的信號，并通過GPRS模塊(51)傳送到網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫(7)，由網(wǎng)絡服務數(shù)據(jù)庫(7)進行遠程實時備份，并將信號信息通過Web服務器(71)提供到客戶機的Web頁面。
2.如權利要求1所述的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，其特征在于，所述直流電計量控制裝置(2)包括取樣電路(21)、緩沖放大電路(22)、A/D轉換器(23)、中央處理器(24)、存儲器(25)，其中， 所述取樣電路(21)用于采集太陽能發(fā)電裝置(I)發(fā)電時的電流、電壓信號； 所述緩沖放大電路(22)的電流輸入端與取樣電路(21)的電流輸出端連接，其用于對采集的電流、電壓信號進行緩沖放大處理； 所述A/D轉換器(23)的信號輸入端與緩沖放大電路(22)的電流輸出端連接，其用于將電流、電壓信號轉變成數(shù)字信號； 所述中央處理器(24)的信號輸入端與A/D轉換器(23)的信號輸出端連接，中央處理器(24 )的信號輸出端分別連接存儲器(25 )和所述數(shù)據(jù)采集器(5 )，其用于對數(shù)字信號進行運算處理后并存儲在存儲器(25)中。
3.如權利要求1所述的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，其特征在于，所述電能儲存裝置(3)包括充電控制器(31)、充電檢測控制單元(32)、儲能單元(33)，所述充電控制器(31)分別與太陽能發(fā)電裝置(I)和儲能單元(33)連接，其用于控制太陽能發(fā)電裝置(O的發(fā)電效率，且控制儲能單元(33)高效充電并保護儲能單元(33);所述充電檢測控制單元(32)與儲能單元(33)連接，其用于采集儲能單元(33)的電壓數(shù)據(jù)，并將電壓數(shù)據(jù)經(jīng)過計算、比對、隔離、轉換成數(shù)字信號后傳送給數(shù)據(jù)采集器(5 )。
4.如權利要求3所述的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，其特征在于，所述直流交流轉換裝置(4)包括逆變器(41)、交流電計量控制單元(42)，所述逆變器(41)與儲能單元(33)連接,其用于獲取儲能單元(33)的直流電能,將直流電轉化成交流電；所述交流電計量控制單元(42)與逆變器(41)連接，其用于采樣交流電的電流、電壓信號，并將交流電的電流、電壓信號經(jīng)過計算、隔離、轉換成數(shù)字信號后傳送給數(shù)據(jù)采集器(5)。
5.如權利要求3所述的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，其特征在于，還包括與充電檢測控制單元(32)連接的用于對儲能單元(33)進行散熱的散熱風扇(8)。
6.如權利要求3所述的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，其特征在于，還包括與充電檢測控制單元(32 )連接的用于對儲能單元(33 )進行加熱的溫度控制模塊(9 )。
7.如權利要求4所述的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，其特征在于，還包括保險裝置(10)，所述逆變器(41)通過保險裝置(10)與儲能單元(33)連接。
8.如權利要求3所述的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，其特征在于，還包括與充電檢測控制單元(32)連接的用于對儲能單元(33)進行充電的低電壓補償充電模塊(100)。
9.如權利要求3所述的太陽能智能微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)遠程監(jiān)控平臺，其特征在于，所述儲能單元( 33)是蓄電池。
【文檔編號】H02J13/00GK203574446SQ201320621763
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權日:2013年10月9日
【發(fā)明者】王大志 申請人:王大志