CN205621274U - 一种光伏电站实时数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光伏电站实时数据采集装置，该装置包括以下模块：数据采集与通讯的CPU板件、装置供电的电源板件、不同板件数据交换的总线板件以及固定各个板件的机箱；所述数据采集与通讯的CPU板件主要集成通讯接口模块、数据存储模块和中央处理单元；所述装置供电的电源板件主要提供CPU板件上各个元件运行所需的电源；所述总线板件主要提供接口，将CPU板件、电源板件等进行硬连接；所述机箱提供必要的插槽将板件进行固定。本装置通过提供多种网口或光口以及串口等通讯接口，可满足多种类型设备的同时接入。

Description

一种光伏电站实时数据采集装置

技术领域

本实用新型属于电力系统技术领域，具体涉及一种光伏电站实时数据采集装置。

背景技术

我国太阳能发电发展迅速。截至2015年，国家电网调度范围太阳能发电累计装机容量达到3973万千瓦。2015年，太阳能发电量383亿千瓦时，同比增长64％，太阳能已然成为我国绿色发展的重要能源之一。光伏发电是利用光生伏特效应将太阳能直接转变为电能的一种技术，但由于光伏电站易受太阳辐射的影响，较大装机容量对电网的稳定运行会产生一定的波动性。光伏发电功率预测系统可以有效预测光伏电站未来的出力情况，为光伏发电的运行调度提供技术支撑，保障电力系统及光伏电站的安全、稳定、经济运行。准确的光伏发电功率预测有利于电力调度部门合理制定发电计划，统筹安排光伏发电和常规能源的协调配合。光伏电站实时运行数据是光伏发电功率预测的基础，准确可靠地采集光伏电站实时运行数据对于预测精度尤为重要。

目前，多数光伏电站存在多种不同厂家不同型号的逆变器和气象站设备，每种型号设备的通讯接口和通讯规约均存在一定的差异，即使同一光伏电站也可能存在不同的设备，因此亟需能够同时兼顾不同型号设备同时接入的数据采集装置。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种光伏电站实时数据采集装置，所述装置提供丰富的通讯接口，并且每种接口可以通过配置以适应于不同的通讯规约，通过所述装置可以实时采集光伏电站的气象站数据和逆变器数据。

为实现上述目的，本实用新型可采用如下技术方案：

一种光伏电站实时数据采集装置，其特征在于，具有至少一块CPU板件、电源板件、连接CPU板件及电源板件的总线板件、机箱；其中，CPU板件、电源板件及总线板件均收容在机箱内；

CPU板件集成通讯接口模块、数据存储模块和CPU；

所述通讯接口模块，包括至少3个以太网接口、至少2个RS232接口的串口和至少2个RS485接口的串口；

所述数据存储模块包括内部存储与外部存储。

与背景技术相比，本实用新型光伏电站实时数据采集装置通过提供多种网口或光口以及串口等通讯接口，可满足多种类型设备的同时接入并能够同时兼顾不同型号设备同时接入；并且每种接口可以通过配置以适应于不同的通讯规约，通过所述装置可以实时采集光伏电站的气象站数据和逆变器数据。

附图说明

图1为光伏电站实时数据采集装置数据采集与通讯的CPU板件结构示意图；

图2(A)为光伏电站实时数据采集装置通讯接口网口为电口时的结构示意图；

图2(B)为光伏电站实时数据采集装置通讯接口网口为光口时的结构示意图；

图3为光伏电站实时数据采集装置机箱结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

本实用新型公开一种光伏电站实时数据采集装置，该装置具有至少一块CPU板件、电源板件、连接CPU板件及电源板件的总线板件、机箱；其中，CPU板件、电源板件及总线板件均收容在机箱内。

如图1所示为光伏电站实时数据采集装置数据采集与通讯的CPU板件结构示意图，板件主要集成通讯接口模块、数据存储模块和中央处理单元(CPU)。其中，通讯接口模块包括3个以太网接口、2个RS232接口的串口和2个RS485接口的串口，以太网接口可以选择接口类型为RJ45的电口或者FC接口的光口；RS232接口的串口提供RX、TX、GND三条信号线接口；RS485接口的串口提供RS485+、RS485-两条信号线接口。数据存储模块包括内部存储与外部存储，内部存储选用控制器为DDR2、大小为512M的SDRAM；外部存储包括用来存储操作系统与程序的16M Nor Flash和用于存储数据的2G Nand Flash。CPU型号选用通讯功能较为强大的PowerPC8321型。该CPU集成了3个UCC控制器，通过在电路板中使用BCM5241A1I网卡芯片外接网口。使用串口扩展芯片XR16V554实现4路串口的扩展，分别实现2路RS232串口和2路RS485串口。该CPU存储控制器可支持32位的DDR2操作，使用镁光的DDR2芯片MT47H64M16HR-3IT实现512M存储容量；该CPU自带LBC总线，可以扩展NOR Flash、NAND Flash。NOR Flash使用芯片JS28F128J3D75A实现16MB存储容量，用于存储操作系统和应用程序。NAND Flash使用芯片K9K8G08U0A实现2GB存储容量，在该芯片建立文件系统，主要存储数据文件。CPU板卡NORFlash空间分为两部分，前面4M空间用于存储嵌入式操作系统烧录文件、汉字库、网络配置等信息。后面12M建立文件系统存放应用程序。该板卡上运行嵌入式操作系统Vxworks或者嵌入式linux系统。

光伏电站气象站实时运行数据包括辐照度、温度、湿度、气压、风速、风向等，光伏电站实时数据采集装置可以根据设备类型，选择一个以太网接口或者RS232口接入。可配置所用端口使用的规约类型，常用的通讯规约有标准IEC104规约、串口IEC104规约等。同时，光伏电站实时数据采集装置也可以从光伏电站逆变器监控系统中接入逆变器实时功率、运行状态、电压、电流等数据，可选用以太网网口或者串口接入，也可以直接通过RS485串接逆变器组网通讯，其中一个网络中最多可接入128个设备。

采集到的光伏电站实时运行数据经处理后使用本装置2G Flash暂存，可选用一个网口存储到外接设备，比如远端数据库、网络存储器、云端等，也可以使用规约转发至功率预测服务器。

如图2(A)所示为光伏电站实时数据采集装置通讯接口网口为电口时的结构示意图，图2(B)所示为光伏电站实时数据采集装置通讯接口网口为光口时的结构示意图，通讯接口包括3路以太网电口或光口、2路RS232接口的串口和2路RS485接口的串口。

如图3所示为光伏电站实时数据采集装置机箱结构示意图，机箱为方形并包括四块侧面金属板1、前面板2、后面板3，机箱内设有总线板件插槽4、CPU板件插槽5、电源板件插槽6。其中总线板件插槽4与前面板2平行；CPU板件插槽5及电源板件插槽6均与总线板件插槽4垂直并连通，且CPU板件插槽5与电源板件插槽6平行设置。该机箱最多支持1块电源板、2块CPU板，可以同时使用2块CPU板件进行数据采集。所述总线板件具有将CPU板件、电源板件进行硬连接哈丁接口。

以上实施例仅是对本实用新型技术方案的说明，而本实用新型的保护范围并非局限于此，任何熟悉本专业的人员对本实用新型的具体实施例进行的修改或等同替换，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种光伏电站实时数据采集装置，其特征在于，具有至少一块CPU板件、电源板件、连接CPU板件及电源板件的总线板件、机箱；其中，CPU板件、电源板件及总线板件均收容在机箱内；

CPU板件集成通讯接口模块、数据存储模块和CPU；

所述通讯接口模块，包括至少3个以太网接口、至少2个RS232接口的串口和至少2个RS485接口的串口；

所述数据存储模块包括内部存储与外部存储。

2.根据权利要求1所述的光伏电站实时数据采集装置，其特征在于，所述以太网接口可以选择接口类型为RJ45的电口或者FC接口的光口；

所述RS232接口的串口，提供RX、TX、GND三条信号线接口；

所述RS485接口的串口，提供RS485+、RS485-两条信号线接口。

3.根据权利要求2所述的光伏电站实时数据采集装置，其特征在于，所述内部存储选用控制器为DDR2、大小为512M的SDRAM；

所述外部存储包括用来存储操作系统与程序的16M NOR Flash和用于存储数据的2G NAND Flash。

4.根据权利要求3所述的光伏电站实时数据采集装置，其特征在于，

所述CPU选用型号为PowerPC8321型。

5.根据权利要求1或2或3所述的光伏电站实时数据采集装置，其特征在于，所述总线板件具有将CPU板件、电源板件进行硬连接哈丁接口。

6.根据权利要求5所述的光伏电站实时数据采集装置，其特征在于，

所述机箱为方形并包括四块侧面金属板、前面板、后面板，机箱内设有总线板件插槽、CPU板件插槽、电源板件插槽；其中总线板件插槽与前面板平行；CPU板件插槽及电源板件插槽均与总线板件插槽垂直并连通，且CPU板件插槽与电源板件插槽平行设置。