CN203858746U - 一种基于移动通信公网的光伏电站运行数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于移动通信公网的光伏电站运行数据采集系统，包括一个或多个具有通信功能的光伏电站用逆变器、一个基于移动公网的具有无线数据传输功能并带有RS485接口或电力线载波通信接口或CAN总线的无线通信模块以及服务器；采用本实用新型可将分部在一定远距离范围内的太阳能光伏电站以组网的方式将多个电站连接成一个分布式电站网。电站采用的多个逆变器与无线通信模块之间依靠电力线或其它的有线/无线方式连接传输信息，把采集的多台电站运行参数上传至远程服务器；这种方式不需要每台逆变器都安装有无线模块，可大大节约成本；若光伏电站健在偏远地区，则可利用移动通信公网实现远程监控。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信、电力电子、工业总线领域，尤其是一种基于移动通信公网的光伏电站运行数据采集系统。
背景技术
能源的枯竭，及使用传统能源带来的污染，迫使人类把目光聚焦在新能源的利用上。太阳能作为新能源的一种逐渐成为人们的焦点，普遍预计2020年世界光伏发电累计装机将达到200GW，发电成本降至5美分/度以下；到2050年，太阳能光伏发电将达到世界总发电量的10－20％，成为人类的基础能源之一。
移动通信公网作为目前基站覆盖范围最广的无线网络，已基本实现对城市和偏远山村的全覆盖，其空中传送的最高数据速率可达几十兆，完全满足太阳能光伏电站及其网络监测所需要的数据传输能力。因此，在其他网络不存在的情况下，使用移动通信公网作为光伏电站运行参数上传与指令下达的载体，可实现对光伏电站远距离监控。
光伏发电的应用形式包括：边远无电农牧区的离网发电系统、通信和工业应用、太阳能应用产品、与建筑结合的发布式并网发电系统以及大型并网电站。在这些应用领域中，对光伏电站的运行参数监测多采用有线方式，如RS485，这就需要额外布线，且传输距离只有2KM左右，若要远距离传输则需要中继站的建立，布局较复杂，况且多数大型太阳能光伏发电站系统处于地理位置偏僻的户外，布线困难，甚至无法布线。由此无线的电站参数监测就成为一种必然。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种基于移动通信公网的光伏电站运行数据采集系统，目的是使用较低的运营成本，解决对偏远地区光伏电站组网发电时电站的运行参数监控的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于移动通信公网的光伏电站运行数据采集系统，包括一个或多个具有通信功能的光伏电站用逆变器、一个基于移动公网的具有无线数据传输功能并带有RS485接口或电力线载波通信接口或CAN总线的无线通信模块以及服务器；
本实用新型所述的无线通信模块包括有用于和逆变器相连接的RS485或电力线载波通信或CAN总线等接口以及与移动通信公网连接的无线接收/发射端口；所述的光伏电站用逆变器通过RS485或电力线载波通信或CAN总线或RS232或WIFI或蓝牙等方式与无线通信模块的输入端相连接以用于对光伏电站及相关逆变器的运行数据进行采集；所述的无线通信模块的无线接收/发射端口通过通过移动通信网将采集到的数据发送到服务器；所述的服务器通过移动公网或英特网连接客户端，客户端访问服务器的数据库对光伏电站的运行数据进行分析以实现对电站的运行进行远程监测。
进一步的说，本实用新型所述的光伏电站用逆变器与无线通信模块之间的数据连接方式可以是电力线载波通信方式或RS485通信方式或CAN总线通信方式以适应各种不同的使用环境；当多台逆变器需要监测时可使用电力线载波方式，无线通信模块通过电力线和多个逆变器采用主从方式进行数据交换。
再进一步的说，本实用新型所述的移动通信公网为2G/3G/4G网络；所述的客户端包括电脑客户端以及手机客户端。
本实用新型的有益效果是：采用本实用新型可将分部在一定远距离范围内的太阳能光伏电站以组网的方式将多个电站连接成一个分布式电站网。电站采用的多个逆变器与无线通信模块之间依靠电力线或其它的有线/无线方式连接传输信息，把采集的多台电站运行参数上传至远程服务器；这种方式不需要每台逆变器都安装有无线模块，可大大节约成本；若光伏电站健在偏远地区，则可利用移动通信公网实现远程监控。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型结构原理框图；
图2是本实用新型无线控制器的结构原理框图。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，多个光伏逆变器通过电力线载波或RS485或CAN总线与无线通信模块连接以进行数据交换，无线通信模块通过移动通信端口将所采集太阳能光伏电站数据通过移动通信公网发送出去，通过GGSN、SGSN网关实现IP协议与GPRS协议的互转换，达到移动通信公网与因特网网络无缝衔接的目的，客户电脑终端机通过因特网访问服务器，监测电站的运行数据。客户也通过终端服务器传送指令到逆变器，达到控制或调节电站的运行状态的效果。客户终端可以是一台普通电脑也可以是一个手机。如果采用手机移动客户端时，可直接通过GPRS/GSM网络访问无线通信模块及其存储设备，达到随时监测电站运行的目的。
光伏电站用逆变器必须具有通信能力及预留有通信接口，这个通信功能可以是RS485或电力载波通信或CAN总线，等以便与无线通信模块相连接。
当无线通信模块需要与n个逆变器连接时，无线通信模块通过发送含有目标地址的指令来控制逆变器与逆变器的数据交换，目标地址与逆变器地址相同，则逆变器会通过电力线载波或RS485或CAN总线把电站运行数据回传至无线通信模块，无线通信模块把数据暂时存储到无线通信模块上的存储器后，再通过无线通信端口把数据通过移动通信公网上传至远端服务器。如果逆变器收到的地址指令与逆变器本身地址不同，则丢弃本次接收的信息。
无线通信模块的电路原理框图如图2所示，无线通信模块上的JTAG调试端口，用户按键接口，存储器，LED模块均与微处理器的相应功能引脚连接，再通过内部配置软件来控制这些外围设备和接口。该模块要能够解析来自设备外部上层的针对设备数据的请求或应答，然后再与光伏逆变器内部的硬件电路板(包括其上运行的软件)交互相应数据，最后向设备外部发送请求或应答。
为了便于用户监测核心处理模块工作是否正常，系统还可以包括LED指示灯用于标识模块的工作状态，比如，模块的供电电压是否正常、无线信号强度指示等。
远端服务器通过解析出的逆变器的地址与逆变器产品序列号确定采集的工作状态数据是哪个逆变器的并由此确定是那座光伏电站。
在采集电站的工作状态数据时，对于方便布线或者已经布线的电站采集系统，可以直接利用已经部署好的有线模式采集电站的运行参数；而对于无法布线的电站来说，可直接采用无线通信模块来采集电站的运行参数。本方案可在不改变现有监测系统部署的条件下，解决了布线困难或者无法布线的电站运行的数据采集，实现了对电站工作状态的实时监测。进一步的，也可以全部采用无线网络的形式实现对电站工作状态的无线监测，降低使用有线网络的成本。本实用新型
本实用新型也可以推广应用于其他类似的领域，如风力发电电站、光能发电电站、水能发电电站等新能源发电站。
以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。
Claims (4)
1.一种基于移动通信公网的光伏电站运行数据采集系统，其特征在于：包括一个或多个具有通信功能的光伏电站用逆变器、一个基于移动公网的具有无线数据传输功能并带有RS485接口或电力线载波通信接口或CAN总线的无线通信模块以及服务器；所述的光伏电站用逆变器与无线通信模块的输入端相连接以用于对光伏电站及相关逆变器的运行数据进行采集；所述的无线通信模块的输出端通过通过移动通信网将采集到的数据发送到服务器；所述的服务器通过移动公网或英特网连接客户端，客户端访问服务器的数据库对光伏电站的运行数据进行分析以实现对电站的运行进行远程监测。
2.如权利要求1所述的一种基于移动通信公网的光伏电站运行数据采集系统，其特征在于：所述的光伏电站用逆变器与无线通信模块通过RS485或电力线载波通信或CAN总线或RS232或WIFI或蓝牙相连接。
3.如权利要求1所述的一种基于移动通信公网的光伏电站运行数据采集系统，其特征在于：所述的移动通信公网为2G/3G/4G网络。
4.如权利要求1所述的一种基于移动通信公网的光伏电站运行数据采集系统，其特征在于：所述的客户端包括电脑客户端以及手机客户端。
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