CN108695889B - 一种可共享运维的高效光伏逆变器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可共享运维的高效光伏逆变器，包括：检测模块、GPS定位模块、逆变电路模块、无线通信模块；所述检测模块、GPS定位模块中所采集到的数据通过无线通信模块传送至所述共享运维平台，所述逆变电路中各个元件或线路上的参数也通过所述无线通信模块传送至所述共享运维平台。本发明提供了一种高效光伏逆变器，这种光伏逆变器可以通过网络来进行统一管理，使运维变得更加便捷，降低了光伏逆变器的运维成本，增强了实用性。

Description

一种可共享运维的高效光伏逆变器
技术领域
本发明涉及光伏逆变器技术领域，更具体的说是涉及一种可共享运维的高效光伏逆变器。
背景技术
随着新能源和节能技术的发展，在光伏并网逆变器技术不断成熟的情况下，越来越多的家庭或电站均采用光伏发电的模式，其中，逆变器是光伏电站能源变换的关键设备，而随着光伏逆变器的广泛使用，客户所需求的功能也越来越复杂，对于光伏逆变器运维的需求也越来越多。
然而现有技术中的逆变器的运维方式存在着几个问题，由于通常情况下需要售后服务人员到安装逆变器的场地进行现场维护，所需要的时间长，工作效率低下，而且维护成本较高。
因此，设计一种可共享运维的高效光伏逆变器来解决上述技术问题就显得非常有必要。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种可共享运维的高效光伏逆变器。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可共享运维的高效光伏逆变器，包括：检测模块、GPS定位模块、逆变电路模块、无线通信模块；
所述检测模块，用于对所述逆变器参数的实时检测；
所述GPS定位模块，用于对所述逆变器自身所在的位置进行测定；
所述无线通信模块，用于与所述共享运维平台、外部终端进行通信；
所述逆变电路模块，用于将输入端的直流电转换为交流电；
其中，所述检测模块、GPS定位模块中所采集到的数据通过无线通信模块传送至所述共享运维平台，所述逆变电路中各个元件或线路上的参数也通过所述无线通信模块传送至所述共享运维平台。
采用上述技术方案的有益效果为：本发明提供的一种高效光伏逆变器，其中包括的检测模块、GPS定位模块、无线通信模块为共享运维提供了基础，使得普通的光伏逆变器可以通过网络来进行统一管理，使运维变得更加便捷，降低了光伏逆变器的运维成本，增强了实用性。
优选的，所述检测模块包括断路器检测单元、温度检测单元、声音检测单元、风机检测单元、锁相环控制器；
所述断路器检测单元，用于在所述逆变器上电前检测断路器开合状态；
所述温度检测单元，用于检测所述逆变器并网后内部的温度；
所述声音检测单元，用于检测所述逆变器正常运行时内部的声音是否存在异常；
所述风机检测单元，用于检测逆变器内轴流风机的工作状态；
所述锁相环控制器，用于实时监测电网电压的相位和频率以控制并网逆变器，使所述逆变器输出电流与电网电压相位及频率保持同步。
采用上述技术方案的有益效果为：断路器检测单元能在上电之前确认逆变器所有的直流输入和交流输入断路器都处于“断开”位置，温度检测单元能保证逆变器在正常的温度环境内运行，并实时将逆变器内部的温度详细记录，声音检测单元能在发现声音异常，如明显增大或存在局部放电相声的情况后，立即找出原因，并进行反馈，风机检测单元实时监测轴流风机的工作状态，上述功能单元的运行保证了逆变器的正确使用，增强了安全性能，同时还延长了逆变器的使用寿命。
优选的，逆变电路模块包括滤波器、升压电路、逆变桥、MPPT跟踪器、单相变压器；
光伏从所述逆变器直流侧汇总，经过滤波器滤波后进入升压电路，将直流电升压至所述逆变器所需要的值，逆变桥为IGBT全桥逆变电路，将升压后的直流电转换为交流电，MPPT跟踪器保证光伏阵列产生直流电能能最大程度被逆变器所使用。
优选的，所述无线通信模块中包括WiFi单元或GPRS单元。
优选的，所述逆变器还包括保护功能电路，继电器与所述保护功能电路相连，提供极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过温保护、交流过流及直流过流保护、直流母线过电压保护、电网断电、电网过欠压、电网过欠频、光伏阵列及逆变器本身的接地检测及保护功能。
采用上述技术方案的有益效果为：保护功能电路在逆变器运行过程中监测运行状况，在非正常工作条件下可触发内部继电器从而保护逆变器内部元件面授损坏，延长了逆变器的使用寿命，并增强了逆变器的实用性。
一种高效光伏逆变器的共享运维平台，包括云端服务器、系统服务器、用户管理模块、安全管理模块；
所述云端服务器，用于储存数据，其中包括GIS服务器，用于存储逆变器的地理位置分布信息；
所述系统服务器，与所述云端服务器相连，用于获取或反馈数据信息至所述云端服务器，从而控制逆变器；
所述用户管理模块，用于对每一台逆变器进行用户分级管理，所有运维人员共享网络管理及维护信息；
所述安全管理模块，用于对每个用户和每个用户所对应的逆变器进行注册授权管理，除运维人员之外的非该逆变器的管理用户则不能获取该逆变器的任何信息。
采用上述技术方案的有益效果为：本发明还公开了一种高效光伏逆变器的共享运维平台，能将前文所公开的高效光伏逆变器进行同一管理，将逆变器的运维变得更加方便，能对故障进行准确定位，并能迅速采取措施，节省了维修查障的时间。
优选的，所述共享运维平台支持多终端、多用户登录。
优选的，用户在终端上通过登录平台对自己所管理的逆变器进行注册，并通过高效光伏逆变器中的WiFi模块将其接入所述共享运维平台网络，并与用户所设置的注册信息相匹配，用户具有在终端对其管理的高效光伏逆变器进行监控权限，同时还具有通过共享运维平台向运维人员寻求帮助功能。
优选的，所述共享运维平台通过GIS服务器向系统服务器获取或提供地理位置分布信息，所述系统服务器所在的终端上显示所有接入网络的高效光伏逆变器的地理位置分布图，并提供相关位置信息；地理位置分布图上标识出现故障的高效光伏逆变器，并请求相应处理。
需要说明的是，相应处理主要分为两类，一类是系统自动处理，一类是人工处理，系统自动处理的情况主要针对软件升级、自动闭合开关等简易操作，人工处理主要针对相对复杂的情况。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种可共享运维的高效光伏逆变器和该逆变器所适用的共享运维平台，其中可共享运维的高效光伏逆变器具有无线通信模块能与云端服务器相连，将有效数据存储于云端服务器中，可提前将故障点检查出来并自动修复或者请求运维人员帮助，能尽快提供出解决方案，不仅节省了运维人员查故障点的时间还能提前出具解决方案，进一步解决了传统技术中运维时间长工作效率低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的一种可共享运维的高效光伏逆变器的框架结构示意图；
图2附图为本发明提供的一种高效光伏逆变器的共享运维平台的框架结构示意图；
图3附图为本发明提供的一种高效光伏逆变器逆变电路的工作原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种可共享运维的高效光伏逆变器，包括：检测模块、GPS定位模块、逆变电路模块、无线通信模块；
检测模块，用于对逆变器参数的实时检测；
GPS定位模块，用于对逆变器自身所在的位置进行测定；
无线通信模块，用于与共享运维平台、外部终端进行通信；
逆变电路模块，用于将输入端的直流电转换为交流电；
其中，检测模块、GPS定位模块中所采集到的数据通过无线通信模块传送至共享运维平台，逆变电路中各个元件或线路上的参数也通过无线通信模块传送至共享运维平台。
更进一步地，检测模块包括断路器检测单元、温度检测单元、声音检测单元、风机检测单元、锁相环控制器；
断路器检测单元，用于在逆变器上电前检测断路器开合状态；
温度检测单元，用于检测逆变器并网后内部的温度；
声音检测单元，用于检测逆变器正常运行时内部的声音是否存在异常；
风机检测单元，用于检测逆变器内轴流风机的工作状态；
锁相环控制器，用于实时监测电网电压的相位和频率以控制并网逆变器，使逆变器输出电流与电网电压相位及频率保持同步。
更进一步地，逆变电路模块包括滤波器、升压电路、逆变桥、MPPT跟踪器、单相变压器；
光伏从逆变器直流侧汇总，经过滤波器滤波后进入升压电路，将直流电升压至逆变器所需要的值，逆变桥为IGBT全桥逆变电路，将升压后的直流电转换为交流电，MPPT跟踪器保证光伏阵列产生直流电能能最大程度被逆变器所使用。
更进一步地，无线通信模块中包括WiFi单元或GPRS单元。
更进一步地，逆变器还包括保护功能电路，继电器与保护功能电路相连，提供极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过温保护、交流过流及直流过流保护、直流母线过电压保护、电网断电、电网过欠压、电网过欠频、光伏阵列及逆变器本身的接地检测及保护功能。
本发明还公开了一种高效光伏逆变器的共享运维平台，包括云端服务器、系统服务器、用户管理模块、安全管理模块；
云端服务器，用于储存数据，其中包括GIS服务器，用于存储逆变器的地理位置分布信息；
系统服务器，与云端服务器相连，用于获取或反馈数据信息至云端服务器，从而控制逆变器；
用户管理模块，用于对每一台逆变器进行用户分级管理，所有运维人员共享网络管理及维护信息；
安全管理模块，用于对每个用户和每个用户所对应的逆变器进行注册授权管理，除运维人员之外的非该逆变器的管理用户则不能获取该逆变器的任何信息。
更进一步地，共享运维平台支持多终端、多用户登录。
更进一步地，用户在终端上通过登录平台对自己所管理的逆变器进行注册，并通过高效光伏逆变器中的WiFi模块将其接入共享运维平台网络，并与用户所设置的注册信息相匹配，用户具有在终端对其管理的高效光伏逆变器进行监控权限，同时还具有通过共享运维平台向运维人员寻求帮助功能。
更进一步地，共享运维平台通过GIS服务器向系统服务器获取或提供地理位置分布信息，系统服务器所在的终端上显示所有接入网络的高效光伏逆变器的地理位置分布图，并提供相关位置信息；地理位置分布图上标识出现故障的高效光伏逆变器，并请求相应处理。
需要说明的是，相应处理主要分为两类，一类是系统自动处理，一类是人工处理，系统自动处理的情况主要针对软件升级、自动闭合开关等简易操作，人工处理主要针对相对复杂的情况。
本发明完美解决了现有技术中对逆变器运维所需要的时间长、工作效率低、所花费的经费多的问题，使得该平台内的逆变器都能进行信息的共享，方便了用户对逆变器的运维，提高了工作效率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种可共享运维的高效光伏逆变器，与共享运维平台相连，其特征在于，包括：检测模块、GPS定位模块、逆变电路模块、无线通信模块；
所述检测模块，用于对所述逆变器参数的实时检测；
所述GPS定位模块，用于对所述逆变器自身所在的位置进行测定；
所述无线通信模块，用于与所述共享运维平台、外部终端进行通信；
所述逆变电路模块，用于将输入端的直流电转换为交流电；
其中，所述检测模块、GPS定位模块中所采集到的数据通过无线通信模块传送至所述共享运维平台，所述逆变电路中各个元件或线路上的参数也通过所述无线通信模块传送至所述共享运维平台；
逆变电路模块包括滤波器、升压电路、逆变桥、MPPT跟踪器、单相变压器；
光伏从所述逆变器直流侧汇总，经过滤波器滤波后进入升压电路，将直流电压升高至所述逆变器所需要的值，逆变桥为IGBT全桥逆变电路，将升压后的直流电转换为交流电，MPPT跟踪器保证光伏阵列产生直流电能能最大程度被逆变器所使用。
2.根据权利要求1所述的一种可共享运维的高效光伏逆变器，其特征在于，所述检测模块包括断路器检测单元、温度检测单元、声音检测单元、风机检测单元、锁相环控制器；
所述断路器检测单元，用于在所述逆变器上电前检测断路器开合状态；
所述温度检测单元，用于检测所述逆变器并网后内部的温度；
所述声音检测单元，用于检测所述逆变器正常运行时内部的声音是否存在异常；
所述风机检测单元，用于检测逆变器内轴流风机的工作状态；
所述锁相环控制器，用于实时监测电网电压的相位和频率以控制并网逆变器，使所述逆变器输出电流与电网电压相位及频率保持同步。
3.根据权利要求1所述的一种可共享运维的高效光伏逆变器，其特征在于，所述无线通信模块中包括WiFi单元或GPRS单元。
4.根据权利要求1-3 中任意一项所述的一种可共享运维的高效光伏逆变器，其特征在于，所述逆变器还包括保护功能电路，继电器与所述保护功能电路相连，提供极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过温保护、交流过流及直流过流保护、直流母线过电压保护、电网断电、电网过欠压、电网过欠频、光伏阵列及逆变器本身的接地检测及保护功能。
5.一种高效光伏逆变器的共享运维平台，其特征在于，包括云端服务器、系统服务器、用户管理模块、安全管理模块；
所述云端服务器，用于储存数据，其中包括GIS服务器，用于存储逆变器的地理位置分布信息；
所述系统服务器，与所述云端服务器相连，用于获取或反馈数据信息至所述云端服务器，从而控制逆变器；
所述用户管理模块，用于对每一台逆变器进行用户分级管理，所有运维人员共享网络管理及维护信息；
所述安全管理模块，用于对每个用户和每个用户所对应的逆变器进行注册授权管理，除运维人员之外的非该逆变器的管理用户则不能获取该逆变器的任何信息。
6.根据权利要求5所述的一种高效光伏逆变器的共享运维平台，其特征在于，所述共享运维平台支持多终端、多用户登录。
7.根据权利要求5所述的一种高效光伏逆变器的共享运维平台，其特征在于，用户在终端上通过登录平台对自己所管理的逆变器进行注册，并通过高效光伏逆变器中的WiFi模块将其接入所述共享运维平台网络，并与用户所设置的注册信息相匹配，用户具有在终端对其管理的高效光伏逆变器进行监控权限，同时还具有通过共享运维平台向运维人员寻求帮助功能。
8.根据权利要求5所述的一种高效光伏逆变器的共享运维平台，其特征在于，所述共享运维平台通过GIS服务器向系统服务器获取或提供地理位置分布信息，所述系统服务器所在的终端上显示所有接入网络的高效光伏逆变器的地理位置分布图，并提供相关位置信息；地理位置分布图上标识出现故障的高效光伏逆变器，并请求相应处理。
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