CN109560607B - 一种分布式光伏电站监控柜 - Google Patents

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Abstract

一种分布式光伏电站监控柜，包括：公用测控装置，其用于采集分布式光伏电站并网点的状态数据，得到第一数据体；通信管理装置，其用于采集分布式光伏电站内智能设备的状态数据，得到第二数据体；光纤环网交换机，其与公用测控装置和通信管理装置连接；监控主机，其与光纤环网交换机连接，用于接收光纤环网交换机所传输来的第一数据体和第二数据体，并对第一数据体和第二数据体进行数据处理，实现对分布式光伏电站的监控。该分布式光伏电站监控柜将多种设备集成在同一柜体内，其不仅能够使得设备的安装、维护更稳方便，同时还能够提高分布式光伏电站发电系统的可靠性。

Description

一种分布式光伏电站监控柜
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，具体地说，涉及一种分布式光伏电站监控柜。
背景技术
煤炭、石油等化石能源的剩余储量越来越少，而随着化石能源的应用，环境污染问题也日益严重。太阳能作为最具潜力的可再生能源，其具有储量的无限性、存在的普遍性、利用的清洁性以及使用的经济性等优点，因此太阳能越来越被人们所青睐。
目前分布式光伏电站通常都是每个发电单元设置一套数据采集装置，这些设备的设别占用空间大、投资成本高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种分布式光伏电站监控柜，包括：
公用测控装置，其用于采集分布式光伏电站并网点的状态数据，得到第一数据体；
通信管理装置，其用于采集分布式光伏电站内智能设备的状态数据，得到第二数据体；
光纤环网交换机，其与所述公用测控装置和通信管理装置连接；
监控主机，其与所述光纤环网交换机连接，用于接收所述光纤环网交换机所传输来的所述第一数据体和第二数据体，并对所述第一数据体和第二数据体进行数据处理，实现对所述分布式光伏电站的监控。
根据本发明的一个实施例，所述公用测控装置、通信管理装置、光纤环网交换机和监控主机自下而上地设置在所述分布式光伏电站监控柜的柜体内。
根据本发明的一个实施例，所述分布式光伏电站监控柜还包括：
对时装置，其与所述光纤环网交换机连接，其用于将接收到的时钟信号转换为网络对时指令，并将所述网络对时指令通过所述光纤环网交换机传输至所述公用测控装置和/或通信管理装置，从而实现对所述公用测控装置和/或通信管理装置的对时。
根据本发明的一个实施例，所述对时装置包括GPS信号接收模块和北斗信号接收模块。
根据本发明的一个实施例，所述对时装置设置在所述柜体的顶部。
根据本发明的一个实施例，所述分布式光伏电站监控柜还包括：
因特网安全网关，其与所述光纤环网交换机连接，用于实现所述光纤环网交换机与外部设备的数据通信。
根据本发明的一个实施例，所述因特网安全网络包括移动数据网络接口和/或WLAN接口。
根据本发明的一个实施例，所述因特网安全网关与公用测控装置并排设置在所述柜体中。
根据本发明的一个实施例，所述分布式光伏电站监控柜还包括：
信号防雷装置，其与所述通信管理装置连接，用于避免所述通信管理装置接收的信号受到雷击干扰。
根据本发明的一个实施例，所述分布式光伏电站监控柜还包括：UPS主机和储能装置，所述UPS主机与所述储能装置连接，其用于将接收到的外部交流电进行交-直转换并将转换得到的直流电传输至所述储能装置，从而为所述储能装置充电，所述UPS主机还用于将所述储能装置提供的直流电进行直-交转换并将转换得到的交流电提供至相关交流用电设备。
本发明所提供的分布式光伏电站监控柜不仅能够对光伏电站内的发电设备、开关设备等进行本地实时监控，还能够采集到的相关数据上传至与远程运维中心，从而方便工作人员远程实现对光伏电站内各个设备的监控。
同时，本发明所提供的分布式光伏电站监控柜还可以通过UPS主机和储能装置来为光伏电站内需要长期不得间断运行的设备(例如继电保护装置、数据采集装置和通信装置等)提供稳定不间断的交流电源和/或直流电源，从而保障分布式光伏电站稳定、可靠地运行。
此外，本发明所提供的分布式光伏电站监控柜将多种设备集成在同一柜体内，其不仅能够使得设备的安装、维护更稳方便，同时还能够提高分布式光伏电站发电系统的可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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的附图做简单的介绍：
图1是根据本发明一个实施例的分布式光伏电站监控柜的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的分布式光伏电站监控柜的电气连接示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本发明实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本发明可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。
图1示出了本实施例所提供的分布式光伏电站监控柜的结构示意图，图2示出了本实施例所提供的分布式光伏电站监控柜的电气连接示意图。以下结合图1和图2来对本实施例所提供的分布式光伏电站监控柜作进一步的说明。
如图1和图2所示，本实施例所提供的分布式光伏电站监控柜的柜体1内自上而下依次设置有：对时装置2、显示装置3、监控主机4、光纤环网交换机5、通信管理装置6、公用测控装置7、因特网安全网关9、信号防雷装置8、光纤接线终端盒10、UPS主机11以及储能装置12。
其中，本实施例中，分布式光伏电站监控柜的柜体1前设单开透明钢化玻璃门，柜体1后设双开网门，同时，双开网门上方还设置有空气开关单元，柜体1的底部还设置有电缆进线孔。本实施例中，分布式光伏电站监控柜通过在柜体1后侧设置双开网门，不仅有利用柜门的开启，还有助于柜体内设备的散热。
公用测控装置7用于采集分布式光伏电站并网点的状态数据，从而得到第一数据体。本实施例中，公用测控装置7所采集的第一数据体中优选地包括分布式光伏电站并网点的电压数据、电流数据、设备开关状态数据、环境温度数据以及环境湿度数据等信息。当然，在本发明的其它实施例中，公用测控装置7所采集得到的数据既可以仅包含上述所列项中的某一项或某几项，也可以包含其它未列出的合理数据，本发明不限于此。
通信管理装置6设置在所述公用测控装置7上方，其用于采集分布式光伏电站内智能设备的状态数据，从而得到第二数据体。本实施例中，通信管理装置6优选地利用RS485总线采集分布式光伏电站内各个智能设备的数据。为了避免通信管理装置6所接收到的数据收到雷击干扰，本实施例中，通信管理装置6还与防雷装置8连接，外部设备所传输来的RS485信号会先传输至防雷装置8，由防雷装置8进行相关处理后再传输至通信管理装置6，这样不仅避免了通信管理装置6受到雷击干扰，还能够有效延长RS485总线的通信距离。
本实施例中，防雷装置8优选地设置在公用测控装置7下方，即防雷装置8与通信管理装置6之间设置有公用测控装置7。
通信管理装置6和公用测控装置7均与光纤环网交换机5连接，光纤环网交换机5还同时与监控主机4和光纤接线盒10通信连接。通信管理装置6和共用测控装置7能够将自身采集到的数据(包括第一数据体和第二数据体)通过光纤环网交换机5传输至监控主机4和光纤接线盒10。
本实施例中，监控主机4在接收到光纤环网交换机5所传输来的数据后，会对这些数据进行数据处理，并将处理结果发送至与之连接的显示装置3，从而由显示装置3来进行可视化显示。其中，监控主机4优选地设置在光纤环网交换机4上方。本实施例中，监控主机4与显示装置3之间优选地采用HDMI高清视频线缆连接，当然，在本发明的其它实施例中，监控主机4与显示装置3还可以采用其它合理方式进行信号连接，本发明不限于此。
本实施例中，对时装置2与光纤环网交换机5连接，其用于将接收到的时钟信号转换为网络对时指令，并将得到的网络对时指令通过光纤环网交换机5传输至通信管理装置6和/或公用测控装置7，以实现对通信管理装置6和/或公用测控装置7的对时。本实施例中，光纤环网交换机5还可以将对时装置2所传输来的对时指令发送至分布式光伏电站监控柜外的其它网络设备，以实现对其它网络设备的对时。
为了保证能够分布式光伏电站监控柜内的相关设备进行可靠对时，本实施例中，对时装置2优选地具有GPS和北斗双冗余对时功能。与此相对应地，对时装置2包括GPS信号接收模块和北斗信号接收模块，以用于接收GPS信号以及北斗卫星导航系统所传输来的时钟信号。
本实施例中，对时装置2优选地配置在分布式光伏电站监控柜的机柜1的顶部，显示装置3则优选地配置在对时装置2与监控主机4之间，这样显示装置3也就可以设定在合理的高度处，从而使得用户可以方便地通过显示装置3来查看相关数据。
因特网安全网关9与光纤环网交换机5连接，其用于光纤环网交换机与外部设备的安全、可靠地进行数据通信。具体地，本实施例中，因特网安全网关9包括移动数据网络接口(例如GPRS、3G和/或4G等无线通信接口)和/或WLAN接口，这样因特网安全网关也就可以将光纤环网交换机5所传输来的数据传输至相关的外部设备(例如远程运维中心)。当然，因特网安全网关9也就将相关外部的外部设备所发送来的数据传输至与之连接的光纤环网交换机5。
本实施例中，该分布式光伏电站监控柜利用因特网安全网关9可以实现内外网的隔离，从而有效避免外网危险数据(例如病毒)的侵入。为了减少监控柜的体积，本实施例中，因特网安全网关9优选地与公用测控装置7并排设置在柜体1中，即因特网安全网关9与公用测控装置7在柜体1中的高度相同，这样也就可以有效利用公用测控装置7所出高度处的剩余空间。
光纤接线盒10优选地设置在信号防雷装置8的下方。本实施例中，光纤接线盒10与光纤环网交换机5连接，其用于连接外部光纤与光纤环网交换机5的光口，其能够有效避免光纤熔接点受到外力的影响，从而保障光纤熔接点的可靠性。
UPS主机11和储能装置12优选地设置在柜体1的底部。UPS主机11与储能装置12连接，同时，UPS主机还可以与相应的外部交流电源(例如22V外部交流电源)连接。
本实施例中，当分布式光伏电站监控柜接有外部交流电源时，UPS主机11能够对外部交流电源所提供的交流电进行交-直转换，并将转换得到的直流电传输至与之连接的储能装置12，从而对储能装置12进行充电。而当外部交流电源断电时，此时UPS主机11会将储能装置12所提供的直流电转换为相应的交流电，并将转换得到的交流电传输至柜体1内的相关交流用电设备，从而为分布式光伏电站内需要不间断稳定运行的交流用电设备供电。
需要指出的是，在本发明的不同实施例中，根据实际需要，分布式光伏电站监控柜还可以不配置对时装置2、因特网安全网关9、信号防雷装置8、UPS主机11和储能装置12中的某一项或某几项，本发明不限于此。
从上述描述中可以看出，本实施例所提供的分布式光伏电站监控柜不仅能够对光伏电站内的发电设备、开关设备等进行本地实时监控，还能够采集到的相关数据上传至与远程运维中心，从而方便工作人员远程实现对光伏电站内各个设备的监控。
同时，本实施例所提供的分布式光伏电站监控柜还可以通过UPS主机和储能装置来为光伏电站内需要长期不得间断运行的设备(例如继电保护装置、数据采集装置和通信装置等)提供稳定不间断的交流电源和/或直流电源，从而保障分布式光伏电站稳定、可靠地运行。
此外，本实施例所提供的分布式光伏电站监控柜将多种设备集成在同一柜体内，其不仅能够使得设备的安装、维护更稳方便，同时还能够提高分布式光伏电站发电系统的可靠性。
应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构或处理步骤，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。
说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
虽然上述示例用于说明本发明在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本发明由所附的权利要求书来限定。

Claims (5)

1.一种分布式光伏电站监控柜，其特征在于，包括：
公用测控装置，其用于采集分布式光伏电站并网点的状态数据，得到第一数据体；
通信管理装置，其用于采集分布式光伏电站内智能设备的状态数据，得到第二数据体；
光纤环网交换机，其与所述公用测控装置和通信管理装置连接；
监控主机，其与所述光纤环网交换机连接，用于接收所述光纤环网交换机所传输来的所述第一数据体和第二数据体，并对所述第一数据体和第二数据体进行数据处理，实现对所述分布式光伏电站的监控；
对时装置，其与所述光纤环网交换机连接，其用于将接收到的时钟信号转换为网络对时指令，并将所述网络对时指令通过所述光纤环网交换机传输至所述公用测控装置和通信管理装置，从而实现对所述公用测控装置和通信管理装置的对时；
因特网安全网关，其与所述光纤环网交换机连接，用于实现所述光纤环网交换机与远程运维中心的数据通信，从而达到内外网隔离的目的，所述因特网安全网络包括移动数据网络接口和/或WLAN接口；
信号防雷装置，其与所述通信管理装置连接，用于避免所述通信管理装置接收的信号受到雷击干扰；
UPS主机和储能装置，所述UPS主机与所述储能装置连接，其用于将接收到的外部交流电进行交-直转换并将转换得到的直流电传输至所述储能装置，从而为所述储能装置充电，所述UPS主机还用于将所述储能装置提供的直流电进行直-交转换并将转换得到的交流电提供至相关交流用电设备。
2.如权利要求1所述的分布式光伏电站监控柜，其特征在于，所述公用测控装置、通信管理装置、光纤环网交换机和监控主机自下而上地设置在所述分布式光伏电站监控柜的柜体内。
3.如权利要求1所述的分布式光伏电站监控柜，其特征在于，所述对时装置包括GPS信号接收模块和北斗信号接收模块。
4.如权利要求2所述的分布式光伏电站监控柜，其特征在于，所述对时装置设置在所述柜体的顶部。
5.如权利要求2所述的分布式光伏电站监控柜，其特征在于，所述因特网安全网关与公用测控装置并排设置在所述柜体中。
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