CN205139222U - 一种智能化新能源测控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化新能源测控装置，包括总线板、以及分别与总线板连接的电源模块、扩展模块、开入模块、开出模块、串口模块、环网模块、CPU模块、显示模块和模拟量采集模块，该装置安装于风电场、光伏电站的箱变组件柜中，装置运行时，通过开入模块采集状态量，通过模拟量采集模块采集交流电压、电流信号，通过电源模块采集直流量信号，各功能模块参数的采集方式相对独立，装置使用灵活。该装置具有测量精度高、功能全面、系统稳定、安装灵活、可在较低温度下工作等特点，为新能源场合下的箱变智能化提供了的一个新的途径。

Description

一种智能化新能源测控装置

技术领域

本实用新型涉及新能源测控装置，尤其是涉及一种用于风电场、光伏电站的智能化新能源测控装置。

背景技术

国家清洁能源的发展战略，带动了以风力发电、光伏发电为代表的新能源的兴起。中国的地理环境和实际情况决定了风力发电、光伏发电的工程现场多处于人迹稀少，环境复杂的草原、山坡、戈壁等地，地域广阔、交通不便使现场设备巡视、监控及维护相对困难。

智能化新能源测控装置，符合国内外风电和光伏电站工程按“少人值守”的运行管理方式设计理念，将整个风电场的集控室设置在升压站侧。调度部门通过升压站的综合自动化系统实现对升压站的“四遥”(遥信、遥测、遥控、遥调)功能。同时还实现了新能源工程（风电场和光伏电站）中升压、汇流站的保护、测控、监视、通讯、门禁等功能。使运维人员在中央集控室或远程监控中心及时准确地了解现场每台箱变或其他电气设备的运行情况，为包括箱变在内的电气设备的运行与维护提供便利条件。

发明内容

为了对风电场、光伏电站的各项参数进行实时监测，本实用新型提供了一种智能化新能源测控装置，该装置尤其适用于各电压等级的风电场、光伏电站，以满足电网中一次设备智能化的需要。为实现以上目的，本实用新型所采取的技术方案为：

包括总线板、以及分别与总线板连接的电源模块、扩展模块、开入模块、开出模块、串口模块、环网模块、CPU模块、显示模块和模拟量采集模块，电源模块采用AC/DC开关电源，为其余各模块提供电能，开入模块和扩展模块选用交直流两用光耦进行隔离实现状态量采集，开出模块通过继电器驱动外部回路实现外部输出控制，串口模块采用芯片TL16C554和光隔电路实现RS485串口扩展，CPU模块实现数据处理，模拟量采集模块实现模拟量信号变换，显示模块采用带低温自加热功能的液晶屏，实现装置各参数显示，环网模块具有两路光纤、三路电以太网接口，两路光纤可实现SW-Ring冗余环网功能；一次设备上的各种传感器信号通过电源模块、状态量通过开入模块、交流电压电流信号通过模拟量采集模块传送到CPU模块，CPU模块将采集到的数据进行处理后，将判断信号传送到环网模块，环网模块经过协议转换后将故障信号通过光纤环网或以太网上传至后台计算机，同时将实时的数据在显示模块进行显示。

该装置安装于风电场、光伏电站的箱变组件柜中，装置运行时，通过开入模块采集状态量，通过模拟量采集模块采集交流电压、电流信号，通过电源模块采集直流量信号，各功能模块参数的采集方式相对独立，装置使用灵活。该装置具有测量精度高、功能全面、系统稳定、安装灵活、可在较低温度下工作等特点，为新能源场合下的箱变智能化提供了的一个新的途径。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型详细说明。

如图1和图2所示，箱变智能组件柜通过电源模块1为装置提供电源，电源模块1采用AC/DC开关电源，输出+5V、±12V、+24V供系统使用。扩展模块2、开入模块3的状态量采集选用交直流两用光耦TLP620进行隔离，可同时应用于AC/DC220V两种状态量输入电压场合。开出模块4通过拥有大容量节点（250V/5A）的继电器驱动外部回路；串口模块5采用芯片TL16C554、光隔电路等进行串口扩展，以达到8串口用于对外通信的目的。环网模块6采用ARM+BMC53101的模式，具有两路光纤、三路电以太网接口以对外通信，两路光纤可实现SW-Ring冗余环网功能。CPU模块7用于处理各模块采集数据并将处理结果转发。模拟量采集模8将一次侧的强电压、大电流信号通过互感器的形式转换为可供CPU模块7直接处理的弱电压信号；装置的显示模块9采用带低温自加热功能的液晶屏，可在-40℃的超低温条件下正常工作，同时装置其余模块的电子元器件均采用工业级，能够满足新能源应用场合-40℃-+70℃的宽温工作范围要求。

装置运行时，一次设备上的各种传感器信号（4-20mA、PT100等）通过电源模块1、状态量通过开入模块3、交流电压电流信号通过模拟量采集模块8进入装置，这种方式不会改变箱变的内部结构，既保证了有用信号的采集，又避免了直接与一次设备相连造成的影响。当箱变内部发生故障时，测控装置会采集到异常信号，并通过扩展模块2、开入模块3、开出模块4、串口模块5、模拟量采集模块8的适当处理后传送到CPU模块7，CPU模块7将采集到的数据进行整理、分析并经过一系列算法处理后判断出相应故障类型，然后将判断结果以内部通信的方式传送到环网模块6，环网模块6经过协议转换后将故障类型及相关异常参数以104规约的形式通过光纤环网或以太网上传至后台计算机，同时将实时的数据在显示模块9进行显示，以方便用户查看和操作。

Claims (1)

1.一种智能化新能源测控装置，包括总线板、以及分别与总线板连接的电源模块、扩展模块、开入模块、开出模块、串口模块、环网模块、CPU模块、显示模块和模拟量采集模块，其特征在于：电源模块采用AC/DC开关电源，为其余各模块提供电能，开入模块和扩展模块选用交直流两用光耦进行隔离实现状态量采集，开出模块通过继电器驱动外部回路实现外部输出控制，串口模块采用芯片TL16C554和光隔电路实现RS485串口扩展，CPU模块实现数据处理，模拟量采集模块实现模拟量信号变换，显示模块采用带低温自加热功能的液晶屏，实现装置各参数显示，环网模块具有两路光纤、三路电以太网接口，两路光纤可实现SW-Ring冗余环网功能；一次设备上的各种传感器信号通过电源模块、状态量通过开入模块、交流电压电流信号通过模拟量采集模块传送到CPU模块，CPU模块将采集到的数据进行处理后，将判断信号传送到环网模块，环网模块经过协议转换后将故障信号通过光纤环网或以太网上传至后台计算机，同时将实时的数据在显示模块进行显示。