CN205920415U - 光伏电站环境监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光伏电站环境监测系统，包括支架，其特征在于：支架上分别布置有全自动跟踪太阳辐射仪、气象测量仪、太阳能电池板及对应太阳能电池板的太阳总辐射表Ⅰ、电源箱以及总控制柜，全自动跟踪太阳辐射仪由二维自动跟踪装置、由二维自动跟踪装置带动产生水平旋转和垂直俯仰运动的托板、设于托板上的四象限光平衡传感器和太阳直接辐射表、与托板连接并联动的台架、由二维自动跟踪装置带动产生水平旋转运动的托架、设于托架上的太阳总辐射表Ⅱ和散射辐射表、遮光黑球体、控制柜、GPS卫星定位器组成。其检测项目齐全、检测精度高、实现完全无人值守，性能稳定，使用可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳追踪、旋转角度测量、辐射强度测量和GPS卫星追踪技术的应用，特别是一种光伏电站环境监测系统，满足专业光伏电站环境气象检测、太阳辐射测量等相关要求。
背景技术
目前，太阳能光伏电站已得到广泛应用，光伏电站周围环境的变化会影响到电池板的使用寿命，同时也会影响到电池板的发电效率。但目前对光伏电站周围环境的监测还满足不了需求，主要存在测量项目不够齐全、测量结果不够准确、需要人工管理、爬山越岭十分不便的问题。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种解决上述问题的检测项目齐全、检测精度高、实现完全无人值守的光伏电站环境监测系统，性能稳定，使用可靠。
本实用新型的技术方案是：
一种光伏电站环境监测系统，包括支架，其特征在于：所述支架上分别布置有全自动跟踪太阳辐射仪、气象测量仪、太阳能电池板及对应太阳能电池板的太阳总辐射表Ⅰ、电源箱以及总控制柜；
所述全自动跟踪太阳辐射仪由固定于支架上的二维自动跟踪装置、设于二维自动跟踪装置顶部的由二维自动跟踪装置带动产生水平旋转和垂直俯仰运动的托板、设于托板上的四象限光平衡传感器和太阳直接辐射表、与托板连接并联动的台架、与二维自动跟踪装置连接并由二维自动跟踪装置带动产生水平旋转运动的托架、设于托架上的太阳总辐射表Ⅱ和散射辐射表、设于台架顶部的用于遮挡散射辐射表的工作面的遮光黑球体、用于控制太阳辐射值测量的控制柜、固定于控制柜外壳上的GPS卫星定位器组成；
所述气象测量仪由支撑于支架上的风向标、风速仪、防辐射罩、设于防辐射罩内的温度传感器、湿度传感器和气压传感器；
所述太阳能电池板的表面和太阳总辐射表Ⅰ的工作面的倾斜角度一致。
上述的光伏电站环境监测系统，所述二维自动跟踪装置由底座、设于底座上的支撑壳体、设于底座内的带动支撑壳体水平转动的驱动电机Ⅰ、设于支撑壳体内、输出轴与托板连接并带动托板俯仰运动的驱动电机Ⅱ组成，所述托架与支撑壳体连接。
上述的光伏电站环境监测系统，所述电源箱内设有充电电池和交流电、太阳能供电接口。多种供电方式，具有停电保护功能，保证在无电供应地区常年稳定工作。
上述的光伏电站环境监测系统，所述总控制柜设有标准通讯接口RS232，以与微机连接实现数据下载，或通过RS485连接局域网，或利用光纤连接GPRS移动通讯或数传电台等多种通讯方式与光伏气象站接收服务器对接实时采集观测光伏电站环境监测数据。
本实用新型的有益效果是：
1、比较全面的观测的环境要素有环境温度、湿度、风向、风速、气压、太阳总辐射、太阳直接辐射、太阳散射辐射、日照时数等，测试项目齐全，满足了专业光伏电站环境监测相关要求；
2、采用四象限光平衡传感器和GPS卫星定位技术，实现二维自动跟踪太阳运转，通过二维自动跟踪方式自动调整赤纬角和方位角实现全天候自动测量，检测精度高，性能稳定，测试数据的采集传输，全部自动运行，完全无人值守，解决了需人工维护的弊端；
3、具有强大的网络通讯功能，实现远程管理。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图中：1.支架、2.太阳能电池板、3.太阳总辐射表Ⅰ、4.GPS卫星定位器、5.台架、6.四象限光平衡传感器、7.托板、8.遮光黑球体、9.散射辐射表、10.托架、11.太阳总辐射表Ⅱ、12.风向标、13.风速仪、14.防辐射罩、15.总控制柜、16.电源箱、17.控制柜、18.太阳直接辐射表、19.二维自动跟踪装置。
具体实施方式
如图1所示，该光伏电站环境监测系统，包括支架1，所述支架1上分别布置有全自动跟踪太阳辐射仪、气象测量仪、太阳能电池板2及对应太阳能电池板2的太阳总辐射表Ⅰ3、电源箱16以及总控制柜15。
所述全自动跟踪太阳辐射仪由固定于支架1上的二维自动跟踪装置19、设于二维自动跟踪装置19顶部的由二维自动跟踪装置19带动产生水平旋转和垂直俯仰运动的托板7、设于托板7上的四象限光平衡传感器6和太阳直接辐射表18、与托板7连接并联动的台架5、与二维自动跟踪装置19连接并由二维自动跟踪装置19带动产生水平旋转运动的托架10、设于托架10上的太阳总辐射表Ⅱ11和散射辐射表9、设于台架5顶部的用于遮挡散射辐射表9的工作面的遮光黑球体8、用于控制太阳辐射值测量的控制柜17、固定于控制柜17外壳上的GPS卫星定位器4组成。太阳总辐射表Ⅱ11用于测量太阳总辐射值。散射辐射表9被遮光黑体球8遮挡，所以测得的是散射值和天空辐射。本实施例中，所述二维自动跟踪装置19可市购，由底座、设于底座上的支撑壳体、设于底座内的带动支撑壳体水平转动的驱动电机Ⅰ、设于支撑壳体内、输出轴与托板连接并带动托板俯仰运动的驱动电机Ⅱ组成，所述托架10与支撑壳体连接。二维自动跟踪装置19采用二维跟踪方式自动调整赤纬角、方位角实现全天候自动对准太阳。控制柜17控制二维自动跟踪装置夜间自动回到零位校准零点，保证第二天正常运行无累计误差。
所述气象测量仪由支撑于支架1上的风向标12、风速仪13、防辐射罩14、设于防辐射罩14内的温度传感器、湿度传感器和气压传感器，以防受辐射影响。
所述太阳能电池板2的表面和太阳总辐射表Ⅰ3的工作面的倾斜角度一致。太阳总辐射表Ⅰ3与太阳能电池板2处于同一方位，用来测量太阳能电池板2上获得的太阳总辐射值，以计算发电效率。
所述电源箱16内设有充电电池和交流电、太阳能供电接口，充电电池能持续工作72小时以上。多种供电方式，具有停电保护功能，保证在无电供应地区常年稳定工作。
所述总控制柜15设有标准通讯接口RS232，以与微机连接实现数据下载，或通过RS485连接局域网，或利用光纤连接GPRS移动通讯或数传电台等多种通讯方式与光伏气象站接收服务器对接实时采集观测光伏电站环境监测数据。所述总控制柜15采用高性能微处理器，大容量存储器，实时显示各路数据，10秒更新一次。
本系统采用不锈钢结构，便捷式三防设计，保护等级IP65级，防雷电干扰，防震抗腐蚀，可长期在恶劣环境下工作，工作温度-30℃～+60℃，湿度100％，抗风力≤75m/s。
本系统测试指标高，数据稳定可靠：跟踪精度4小时<0.5；太阳方位角15°～345°、赤纬角±50°之间；辐射测量精度达到95％，分辨率0.01ms/㎡；日照时数的计算误差小于0.1小时。
Claims (4)
1.一种光伏电站环境监测系统，包括支架，其特征在于：所述支架上分别布置有全自动跟踪太阳辐射仪、气象测量仪、太阳能电池板及对应太阳能电池板的太阳总辐射表Ⅰ、电源箱以及总控制柜；
所述全自动跟踪太阳辐射仪由固定于支架上的二维自动跟踪装置、设于二维自动跟踪装置顶部的由二维自动跟踪装置带动产生水平旋转和垂直俯仰运动的托板、设于托板上的四象限光平衡传感器和太阳直接辐射表、与托板连接并联动的台架、与二维自动跟踪装置连接并由二维自动跟踪装置带动产生水平旋转运动的托架、设于托架上的太阳总辐射表Ⅱ和散射辐射表、设于台架顶部的用于遮挡散射辐射表的工作面的遮光黑球体、用于控制太阳辐射值测量的控制柜、固定于控制柜外壳上的GPS卫星定位器组成；
所述气象测量仪由支撑于支架上的风向标、风速仪、防辐射罩、设于防辐射罩内的温度传感器、湿度传感器和气压传感器；
所述太阳能电池板的表面和太阳总辐射表Ⅰ的工作面的倾斜角度一致。
2.根据权利要求1所述的光伏电站环境监测系统，其特征在于：所述二维自动跟踪装置由底座、设于底座上的支撑壳体、设于底座内的带动支撑壳体水平转动的驱动电机Ⅰ、设于支撑壳体内、输出轴与托板连接并带动托板俯仰运动的驱动电机Ⅱ组成，所述托架与支撑壳体连接。
3.根据权利要求1所述的光伏电站环境监测系统，其特征在于：所述电源箱内设有充电电池和交流电、太阳能供电接口。
4.根据权利要求1所述的光伏电站环境监测系统，其特征在于：所述总控制柜设有标准通讯接口RS232，以与微机连接实现数据下载，或通过RS485连接局域网，或利用光纤连接GPRS移动通讯或数传电台与光伏气象站接收服务器对接。
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