CN109245956A - 一种分布式光伏系统的监测方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种分布式光伏系统的监测方法及设备，包括：通信器与多个组件电子设备进行组网；通信器依次向各组件电子设备发送轮询消息；各组件电子设备在收到轮询消息后向通信器发送应答消息；通信器在收到应答消息后进行记录。本申请提供的上述监测方法可以对管理器和组件电子设备之间的通信质量进行记录，让用户能方便地观察到通信质量，快速监控分布式光伏系统的工作状态，实现系统方便使用。

Description

一种分布式光伏系统的监测方法及设备

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，特别是涉及一种分布式光伏系统的监测方法及设备。

背景技术

由于太阳能的可再生性及清洁性，光伏并网发电技术得以迅猛发展。组件电子设备(RSD2)是其中一种高效的光伏并网方案，每个光伏组件连接一台可升降压的组件电子设备，将组件电子设备的输出端串联后通过集中式逆变器将能量传递给电网。组件电子设备将光伏阵列的最大功率点跟踪解耦为各个组件的最大功率点跟踪，在解决光伏组件不匹配及部分遮蔽问题的同时，也可以监测光伏组件的性能，方便系统的运维。组件电子设备也能包括保护功能，比如远程关断功能、防拉弧保护功能等。当要求能关断光伏组件的输出，消除系统的直流高压，保障安全时，要采用组件电子设备和光伏组件连接，在没有收到通信开通命令的时候，该组件电子设备会关断光伏组件的输出；收到开通命令的时候，会导通光伏组件的输出。

目前，如图1所示，通信器(ECU-RS)和多台组件电子设备(RSD2)进行通信，用于传输数据和命令信号。通信器又和移动通信设备进行通信，联系APP。移动通信设备又通过GSM/3G/4G等通信和互联网连接，连接数据库(如EMA服务器)和用户终端(如用户远程监控设备)，进行数据存储、显示，以及命令的传输等。通信器和组件电子设备的通信质量对于保证系统的正常运行非常重要，但是，通常是没有好的方法检测通信质量，用户无法了解系统的通信质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种分布式光伏系统的监测方法及设备，可以对管理器和组件电子设备之间的通信质量进行记录，让用户能方便地观察到通信质量。其具体方案如下：

一种分布式光伏系统的监测方法，包括：

通信器与多个组件电子设备进行组网；

所述通信器依次向各所述组件电子设备发送轮询消息；

各所述组件电子设备在收到所述轮询消息后向所述通信器发送应答消息；

所述通信器在收到所述应答消息后进行记录。

优选地，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，所述通信器依次向各所述组件电子设备发送轮询消息，具体包括：

所述通信器定时向所述组件电子设备发送心跳帧，并在发送所述心跳帧的间隙依次对各所述组件电子设备发送轮询消息。

优选地，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，还包括：

所述通信器在设定时间间隔内未收到所述应答消息，再次向对应的所述组件电子设备发送轮询消息；

若所述通信器在设定的次数下仍未收到所述应答消息，记录下对应的所述组件电子设备本轮通信失败，并继续依次向其它所述组件电子设备发送轮询消息。

优选地，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，还包括：

根据所述通信器记录的内容，所述通信器上的告警灯按照预定规则展开报警。

优选地，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，所述预定规则包括：

具有小于10％的所述组件电子设备通信失败，所述告警灯间隔2秒闪烁一次；

具有10％至30％的所述组件电子设备通信失败，所述告警灯间隔1秒闪烁一次；

具有30％至50％的所述组件电子设备通信失败，所述告警灯间隔0.5秒闪烁一次；

具有大于50％的所述组件电子设备通信失败，所述告警灯长亮。

优选地，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，还包括：

根据所述通信器记录的内容，移动终端以列表或视图的方式进行监测并显示，或，用户远程监控终端以曲线的方式进行监测并显示。

优选地，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，所述通信器在收到所述应答消息后进行记录，具体包括：

所述通信器只记录当前各所述组件电子设备的所述应答消息。

优选地，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，所述通信器在收到所述应答消息后进行记录，具体包括：

所述通信器对各所述组件电子设备建立一个记录档案，以循环队列的方式记录之前和当前收到的所述应答消息。

优选地，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，所述应答消息包括两次发送所述轮询消息的时间间隔内收到的总心跳包数、所述组件电子设备的开关次数和所述组件电子设备的当前开关状态。

本发明实施例还提供了一种分布式光伏系统的监测设备，包括：

组网模块，用于通信器与多个组件电子设备进行组网；

轮询模块，用于所述通信器依次向各所述组件电子设备发送轮询消息；

应答模块，用于各所述组件电子设备在收到所述轮询消息后向所述通信器发送应答消息；

记录模块，用于所述通信器在收到所述应答消息后进行记录。

本发明所提供的一种分布式光伏系统的监测方法及设备，包括：通信器与多个组件电子设备进行组网；通信器依次向各组件电子设备发送轮询消息；各组件电子设备在收到轮询消息后向通信器发送应答消息；通信器在收到应答消息后进行记录。本发明提供的上述监测方法可以对管理器和组件电子设备之间的通信质量进行记录，让用户能方便地观察到通信质量，快速监控分布式光伏系统的工作状态，实现系统方便使用。

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为本发明实施例提供的分布式光伏系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的分布式光伏系统的监测方法流程图；

图3为本发明实施例提供的移动终端以列表的方式进行显示的示意图；

图4为本发明实施例提供的移动终端以视图的方式进行显示的示意图；

图5为本发明实施例提供的用户远程监控终端以曲线的方式进行显示的示意图。

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。

本发明提供一种分布式光伏系统的监测方法，如图2所示，包括以下步骤：

S201、通信器与多个组件电子设备进行组网；

S202、通信器依次向各组件电子设备发送轮询消息；

S203、各组件电子设备在收到轮询消息后向通信器发送应答消息；

S204、通信器在收到应答消息后进行记录。

在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，首先通信器与多个组件电子设备进行组网；然后通信器依次向各组件电子设备发送轮询消息；之后各组件电子设备在收到轮询消息后向通信器发送应答消息；最后通信器在收到应答消息后进行记录。这样可以对管理器和组件电子设备之间的通信质量进行记录，让用户能方便地观察到通信质量，快速监控分布式光伏系统的工作状态，实现系统方便使用。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，步骤S202通信器依次向各组件电子设备发送轮询消息，具体可以包括以下步骤：

通信器定时向组件电子设备发送心跳帧，并在发送心跳帧的间隙依次对各组件电子设备发送轮询消息。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，还可以包括以下步骤：

通信器在设定时间间隔内未收到应答消息，再次向对应的组件电子设备发送轮询消息；

若通信器在设定的次数下仍未收到应答消息，记录下对应的组件电子设备本轮通信失败，并继续依次向其它组件电子设备发送轮询消息。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，还可以包括以下步骤：

根据通信器记录的内容，通信器上的告警灯按照预定规则展开报警。

也就是说，通过通信器上的告警灯(例如LED)的闪烁频率可以显示通信质量；当全部组件电子设备正常时，告警灯是长灭的状态。

具体地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，上述预定规则可以包括：

具有小于10％的组件电子设备通信失败，告警灯间隔2秒闪烁一次；

具有10％至30％的组件电子设备通信失败，告警灯间隔1秒闪烁一次；

具有30％至50％的组件电子设备通信失败，告警灯间隔0.5秒闪烁一次；

具有大于50％的组件电子设备通信失败，告警灯长亮。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，还可以包括以下步骤：

根据通信器记录的内容，移动终端以列表或视图的方式进行监测并显示，或，用户远程监控终端以曲线的方式进行监测并显示。

具体地，移动终端以列表的方式进行监测并可视化显示，以图3为例，在移动终端的APP界面上显示列表，每个列表具有编号，各个编号前面有灯，不同的颜色代表不同的状态，例如：绿色代表设备通信正常，橙色代表近期出现过通信失败，红色代表近期一直没有通信，灰色代表没有加入过通信网络。

另外，具体地，移动终端以视图的方式进行监测并可视化显示，在录入用户身份证明(User Identification，简称UID)时同步记录了各组件电子设备的位置，就可以视图方式显示设备通信情况，并据此判断系统中各个区域的通信质量；

可以有几种可选的显示方式：以图4为例，以不同颜色显示最新一次的通信结果，例如绿色代表设备通信正常，橙色代表近期出现过通信失败，红色代表近期一直没有通信，灰色代表没有加入过通信网络；或者，将之前N次通信结果进行加权方式，用不同颜色亮度标记通信质量，越亮通信质量越好；或者，采用页面的播放方式，显示不同时间点上各组件电子设备的通信情况。

另外，用户远程监控终端以曲线的方式进行监测并可视化显示，具体地，以曲线方式显示单个组件电子设备设备过去一段时间内的通信质量。方式一：如图5所示，只以0或1标记每次的轮询结果，显示结果将类似时钟信号的波形。若轮询通信失败，标记为0，若有通信，标记为1。方式二：以每轮询成功通信的发送次数标记轮询质量，显示结果就是一条曲线。

另外，具体地，还可以通过数据库(如EMA服务器)进行监测，如果用户通过在移动终端将采集到的通信质量数据上传给数据库，数据库上就可以长期保存下来，其监控界面可类似在移动终端的APP界面，主要用于远程和长期对比监控。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，步骤S204通信器在收到应答消息后进行记录，具体可以包括：

通信器只记录当前各组件电子设备的应答消息。

此时移动终端通过查询命令，获取最新一次系统中各组件电子设备的通信情况，这种处理方式可以得到一个单点时刻的数据，但不足以观察系统整体的通信质量。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，步骤S204通信器在收到应答消息后进行记录，具体也包括：

通信器对各组件电子设备建立一个记录档案，以循环队列的方式记录之前和当前收到的应答消息。

此时移动终端通过查询命令，可以获取系统中各组件电子设备的历史通信情况，这是一张基于时间维度的二维表格，时间足够长的情况下可以有效评估整个系统的通信质量。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测方法中，上述应答消息可以包括两次发送轮询消息的时间间隔内收到的总心跳包数、组件电子设备的开关次数和组件电子设备的当前开关状态。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种分布式光伏系统的监测设备，由于该设备解决问题的原理与前述一种分布式光伏系统的监测方法相似，因此该设备的实施可以参见分布式光伏系统的监测方法的实施，重复之处不再赘述。

在具体实施时，本发明实施例提供的分布式光伏系统的监测设备，具体包括：

组网模块，用于通信器与多个组件电子设备进行组网；

轮询模块，用于通信器依次向各组件电子设备发送轮询消息；

应答模块，用于各组件电子设备在收到轮询消息后向通信器发送应答消息；

记录模块，用于通信器在收到应答消息后进行记录。

在本发明实施例提供的上述分布式光伏系统的监测设备中，可以通过上述四个模块实现对管理器和组件电子设备之间的通信质量进行记录，让用户能方便地观察到通信质量，快速监控分布式光伏系统的工作状态，实现系统方便使用。

本发明实施例提供的一种分布式光伏系统的监测方法及设备，包括：通信器与多个组件电子设备进行组网；通信器依次向各组件电子设备发送轮询消息；各组件电子设备在收到轮询消息后向通信器发送应答消息；通信器在收到应答消息后进行记录。本发明提供的上述监测方法可以对管理器和组件电子设备之间的通信质量进行记录，让用户能方便地观察到通信质量，快速监控分布式光伏系统的工作状态，实现系统方便使用。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的分布式光伏系统的监测方法及设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种分布式光伏系统的监测方法，其特征在于，包括：

通信器与多个组件电子设备进行组网；

所述通信器依次向各所述组件电子设备发送轮询消息；

各所述组件电子设备在收到所述轮询消息后向所述通信器发送应答消息；

所述通信器在收到所述应答消息后进行记录。

2.根据权利要求1所述的分布式光伏系统的监测方法，其特征在于，所述通信器依次向各所述组件电子设备发送轮询消息，具体包括：

所述通信器定时向所述组件电子设备发送心跳帧，并在发送所述心跳帧的间隙依次对各所述组件电子设备发送轮询消息。

3.根据权利要求2所述的分布式光伏系统的监测方法，其特征在于，还包括：

所述通信器在设定时间间隔内未收到所述应答消息，再次向对应的所述组件电子设备发送轮询消息；

若所述通信器在设定的次数下仍未收到所述应答消息，记录下对应的所述组件电子设备本轮通信失败，并继续依次向其它所述组件电子设备发送轮询消息。

4.根据权利要求3所述的分布式光伏系统的监测方法，其特征在于，还包括：

根据所述通信器记录的内容，所述通信器上的告警灯按照预定规则展开报警。

5.根据权利要求4所述的分布式光伏系统的监测方法，其特征在于，所述预定规则包括：

具有小于10％的所述组件电子设备通信失败，所述告警灯间隔2秒闪烁一次；

具有10％至30％的所述组件电子设备通信失败，所述告警灯间隔1秒闪烁一次；

具有30％至50％的所述组件电子设备通信失败，所述告警灯间隔0.5秒闪烁一次；

具有大于50％的所述组件电子设备通信失败，所述告警灯长亮。

6.根据权利要求5所述的分布式光伏系统的监测方法，其特征在于，还包括：

根据所述通信器记录的内容，移动终端以列表或视图的方式进行监测并显示，或，用户远程监控终端以曲线的方式进行监测并显示。

7.根据权利要求6所述的分布式光伏系统的监测方法，其特征在于，所述通信器在收到所述应答消息后进行记录，具体包括：

所述通信器只记录当前各所述组件电子设备的所述应答消息。

8.根据权利要求6所述的分布式光伏系统的监测方法，其特征在于，所述通信器在收到所述应答消息后进行记录，具体包括：

所述通信器对各所述组件电子设备建立一个记录档案，以循环队列的方式记录之前和当前收到的所述应答消息。

9.根据权利要求2-8任一项所述的分布式光伏系统的监测方法，其特征在于，所述应答消息包括两次发送所述轮询消息的时间间隔内收到的总心跳包数、所述组件电子设备的开关次数和所述组件电子设备的当前开关状态。

10.一种分布式光伏系统的监测设备，其特征在于，包括：

组网模块，用于通信器与多个组件电子设备进行组网；

轮询模块，用于所述通信器依次向各所述组件电子设备发送轮询消息；

应答模块，用于各所述组件电子设备在收到所述轮询消息后向所述通信器发送应答消息；

记录模块，用于所述通信器在收到所述应答消息后进行记录。