CN203415993U - 用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，该系统包括远程控制终端、服务器、集中控制器和多个光伏并网发电装置；集中控制器与服务器通讯连接，远程控制终端与服务器通讯连接，集中控制器与多个光伏并网发电装置通讯连接，每个光伏并网发电装置包括多个太阳能电池板、并网逆变器、照明灯具、输配电线路、电网和灯杆，并网逆变器集成通讯控制功能。本实用新型通过远程控制对光伏并网发电装置进行监控管理；白天并网逆变器将太阳能电池板提供的直流电转化为稳定的交流电，并通过输配电线路向电网发电；晚上，电网中的电通过输配电线路输送至照明灯具内，实现灯具的照明功能。

Description

用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电领域，尤其涉及一种用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统。
背景技术
目前，利用太阳能光伏进行发电的技术，已经广泛应用于道路照明、交通信号、空调取暖等领域，其基本原理是白天将电能储存在蓄电池中，晚上将蓄电池中的电能转化为照明设备所需的电能供其使用。
路灯作为照明的基础设施，遍布于城市的各个角落，其数量庞大、分布面广，一般无遮挡，很适合光伏发电的应用。但是，如果全部更换为光伏发电，一是原有光源功率较大，光伏系统无法提供足够的电能或是原有灯杆的设计无力承载过多设施；二是需要使用大量蓄电池，而蓄电池容量有限、效率低、寿命短且容易对环境造成污染，后期维护的成本高、难度大。同时，路灯分布在城市的各个角落或偏远的高速公路上，这些灯的工作情况或故障等，只有到现场之后才能知道，因此造成了使用上或管理上的不便。
实用新型内容
针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统；该系统可在白天进行并网发电，在晚上给路灯供电，有效提高电能利用率；且通过远程进行实时监控。
为实现上述目的，本实用新型提供一种用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，包括远程控制终端、服务器、集中控制器和多个光伏并网发电装置；所述集中控制器与服务器通讯连接，所述远程控制终端与服务器通讯连接，所述集中控制器与多个光伏并网发电装置通讯连接；
每个光伏并网发电装置包括多个太阳能电池板、集成通讯控制功能的并网逆变器、照明灯具、输配电线路、电网和灯杆；所述照明灯具固定在灯杆的上部，且多个太阳能电池板分别铺放在灯杆的顶端，所述并网逆变器安装在其中一个太阳能电池板的底端，且其输入端分别与多个太阳能电池板的输出端连接，所述并网逆变器的输出端通过输配电线路分别与电网和照明灯具连接，所述电网通过输配电线路与照明灯具连接。
其中，所述并网逆变器包括DC-AC转换模块、AC并网输出模块和转换控制模块；所述输配电线路包括电网输入电线和灯具输入电线；所述DC-AC转换模块与AC并网输出模块连接，所述AC并网输出模块通过电网输入电线与电网连接，所述转换控制模块通过灯具输入电线与照明灯具连接。
其中，所述集中控制器包括与服务器通讯连接通讯天线或RJ45网线接口，所述并网逆变器还包括通讯模块，所述通讯模块通过通讯天线或RJ45网线接口与集中控制器通讯连接。
其中，所述并网逆变器还包括用于采集电压及电流信息的采样及保护模块，所述采样及保护模块与集中控制器连接。
其中，所述并网控制器还包括用于调频调幅的调制模块，所述调制模块与集中控制器连接。
其中，所述通讯方式为无线射频、电力载波、RS485、LAN、或WiFi。
其中，所述电网输入电线上的电压为220V。
其中，所述远程控制终端包括台式电脑、笔记本电脑或智能手机。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，具有以下效果：
1)通过远程控制终端、服务器和集中控制器的作用，实现远程对多个照明灯具和光伏发电的工作状态进行监控，及时有效的对上述两者故障或异常情况进行处理，实现对光伏并网发电装置的实时监控、监测等的智能调控。
2)并网逆变器的输出端通过输配电线路分别与电网和照明灯具连接，电网通过输配电线路与照明灯具连接，输配电线路即照明灯具的供电线路，实现原有供电线路的一线两用，提高线路使用率；白天并网逆变器将太阳能电池板提供的直流电转化为稳定的交流电，并通过输配电线路向电网发电；晚上，电网中的电通过输配电线路输送至照明灯具内，实现灯具的照明功能，即实现了该装置的电能零排放。
3)总之，本实用新型通过远程控制，实现路灯的人性化、智能化管理，在保证照明效果的基础上，最大限度实现节能、降耗、低碳及环保等效果。
附图说明
图1为本实用新型的原理方框图；
图2为本实用新型中光伏并网发电装置的结构图；
图3为本实用新型中光伏并网发电装置的电连接图；
图4为本实用新型中并网逆变器的模块布置及连接关系图。
主要元件符号说明如下：
1、远程控制终端        2、集中控制器
3、光伏并网发电装置    4、通讯天线
31、太阳能电池板       32、并网逆变器
33、照明灯具           34、输配电线路
35、电网               36、灯杆
321、DC-AC转换模块     322、AC并网输出模块
323、转换控制模块      324、通讯模块
325、采样及保护模块    326、调制模块
341、电网输入电线      342、灯具输入电线
5、服务器
具体实施方式
为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
请参阅图1-3，本实用新型的用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，包括远程控制终端1、服务器5、集中控制器2和多个光伏并网发电装置；集中控制器2与服务器5通讯连接，远程控制终端1与服务器5通讯连接，集中控制器2与多个光伏并网发电装置3通讯连接，每个光伏并网发电装置3包括多个太阳能电池板31、集成通讯控制功能的并网逆变器32、照明灯具33、输配电线路34、电网35和灯杆36；照明灯具33固定在灯杆36的上部，且多个太阳能电池板31分别铺放在灯杆36的顶端，并网逆变器32安装在其中一个太阳能电池板31的底端，且并网逆变器32的输入端分别与多个太阳能电池板31的输出端连接，并网逆变器32的输出端通过输配电线路34分别与电网35和照明灯具33连接，电网35通过输配电线路34与照明灯具33连接。在有光照射的时候，太阳能电池板31将吸收的光能转化为直流电，并网逆变器32将不稳定的直流电转化为稳定的交流电，并通过输配电线路34给电网35发电，到了晚上，需要使用路灯的时候，电网35中的电通过输配电线路34输送至照明灯具33内，实现灯具的照明功能，即实现了该装置的电能零排放。远程控制终端1通过服务器5和集中控制器2对光伏并网发电装置3进行远程监控，自动切换发电工作和供电工作，无需工作人员到场进行操作。
请进一步参阅图4，并网逆变器32包括DC-AC转换模块321、AC并网输出模块322和转换控制模块323；输配电线路34包括电网输入电线341和灯具输入电线342；DC-AC转换模块321与AC并网输出模块322连接，AC并网输出模块322通过电网输入电线341与电网35连接，转换控制模块323通过灯具输入电线342与照明灯具33连接。太阳能电池板31的光伏电能通过DC-AC转换模块321的处理后，变成交流电，该交流电通过AC并网输出模块322和电网输入电线341传送到电网35，电网输入电线341的电压为AC220V；当到了需要给照明灯具33通电时，就通过转换控制模块323转换供电路线，电网35通过灯具输入电线342给照明灯具供电，而此时停止给电网35发电。
在本实例中，集中控制器2包括与服务器5通讯连接通讯天线4或RJ45网线接口，并网逆变器32还包括通讯模块324，通讯模块324通过通讯天线4或RJ45网线接口与集中控制器2通讯连接。本系统中的通讯方式可以为无线射频、电力载波或WiFi，还可以是385总线、蓝牙、GPRS、RS485、LAN、ZigBee、Dali等其他通讯方式，如果是对本实用新型中通许方式的改变，那么也可以理解为对本实用新型的简单变形或者变换，落入本实用新型的保护范围。
在本实例中，并网控制器32还包括用于调频调幅的调制模块326，调制模块326与集中控制器2连接。通过调制模块326的作用，使得调频调幅符合电网35的要求；并网控制器32还包括用于采集电压及电流信息的采样及保护模块325，采样及保护模块325与集中控制器2连接。电网35输入电线上的电压为220V。
在本实施例中，远程控制终端1包括台式电脑、笔记本电脑或智能手机，还可以是PDA、IPAD等其他智能终端。
在本实施例中，不局限于太阳能电池板31的数量或种类，可以根据灯杆36的结构，选取太阳能电池板31适当的尺寸或重量，且将其安装在适当的高度上。
本实用新型提供的用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，具有以下优势：
1)通过远程控制终端1、服务器5、集中控制器2的作用，实现远程对多个照明灯具33和光伏发电的工作状态进行监控，及时有效的对上述两者故障或异常情况进行处理，有效实现线路监测，防止因线缆被盗影响正常的道路照明；实现对光伏并网发电装置3的实时监控、监测等的智能调控。
2)并网逆变器32的输出端通过输配电线路34分别与电网35和照明灯具33连接，电网35通过输配电线路34与照明灯具33连接，输配电线路34即照明灯具33的供电线路，实现原有供电线路的一线两用，提高线路使用率；白天并网逆变器32将太阳能电池板31提供的直流电转化为稳定的交流电，并通过输配电线路34向电网35发电；晚上，电网35中的电通过输配电线路34输送至照明灯具33内，实现灯具的照明功能，即实现了该装置的电能零排放。
3)这种并网发电适用于在任何路灯灯杆，与太阳能电子板配套使用，实现并网发电并输送到国家电网中，实现光伏的有效利用，提高电能利用率。
4)并网逆变器32可收集直流电能，将太阳能经调频、调幅后转化为交流电，输送到电网35中。
5)充分利用现有灯杆资源和线缆资源，在原有灯杆上加装太阳能电池板，实现太阳能并网发电，既可增加路灯管理部门收益、降低运营成本，又可以节能降耗、绿色环保。
6)利用远程实现在监控中心远程监控光伏发电运行状态，为故障检修、电量计量提供参考数据。
7)带动新能源利用的产业化扩张，加速新型能源的利用比例，为缓解能源紧张、保护地球作出贡献。
8)总之，本实用新型通过远程控制控制终端1实现路灯的人性化、智能化管理，在保证照明效果的基础上，最大限度实现节能、降耗、低碳及环保等效果。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，其特征在于，包括远程控制终端、服务器、集中控制器和多个光伏并网发电装置；所述集中控制器与服务器通讯连接，所述远程控制终端与服务器通讯连接，所述集中控制器与多个光伏并网发电装置通讯连接；
每个光伏并网发电装置包括多个太阳能电池板、集成通讯控制功能的并网逆变器、照明灯具、输配电线路、电网和灯杆；所述照明灯具固定在灯杆的上部，且多个太阳能电池板分别铺放在灯杆的顶端，所述并网逆变器安装在其中一个太阳能电池板的底端，且其输入端分别与多个太阳能电池板的输出端连接，所述并网逆变器的输出端通过输配电线路分别与电网和照明灯具连接，所述电网通过输配电线路与照明灯具连接。
2.根据权利要求1所述的用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，其特征在于，所述并网逆变器包括DC-AC转换模块、AC并网输出模块和转换控制模块；所述输配电线路包括电网输入电线和灯具输入电线；所述DC-AC转换模块与AC并网输出模块连接，所述AC并网输出模块通过电网输入电线与电网连接，所述转换控制模块通过灯具输入电线与照明灯具连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，其特征在于，所述集中控制器包括与服务器通讯连接通讯天线或RJ45网线接口，所述并网逆变器还包括通讯模块，所述通讯模块通过通讯天线或RJ45网线接口与集中控制器通讯连接。
4.根据权利要求3所述的用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，其特征在于，所述并网逆变器还包括用于采集电压及电流信息的采样及保护模块，所述采样及保护模块与集中控制器连接。
5.根据权利要求4所述的用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，其特征在于，所述并网控制器还包括用于调频调幅的调制模块，所述调制模块与集中控制器连接。
6.根据权利要求1所述的用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，其特征在于，所述通讯方式为无线射频、电力载波、RS485、LAN、或WiFi。
7.根据权利要求2所述的用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，其特征在于，所述电网输入电线上的电压为220V。
8.根据权利要求1所述的用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统，其特征在于，所述远程控制终端包括台式电脑、笔记本电脑或智能手机。
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CN103631215A (zh) * 2013-05-17 2014-03-12 黄涛 用于路灯的可远程监控式太阳能并网发电控制系统
CN106936156A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种光伏发电并网供电控制装置
CN113606546A (zh) * 2021-07-07 2021-11-05 江苏信泰照明科技有限公司 一种新型的市政环保用太阳能路灯

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