CN209281224U - 一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，太阳能发电控制技术领域，整个控制系统包括三层控制网络结构；第一层网络包括镜场区域通信管理PLC控制器、镜场集控系统核心交换机、数据存储服务器、镜场控制服务器及镜场冗余PLC控制器；第二层网络包括镜场区域通信交换机、单模通信光缆、多模通信光缆及成对设置的镜场区域监控PLC控制器；第三层网络包括定日镜就地PLC控制器、定日镜菊花链环网交换机和定日镜菊花链环网通信电缆。本实用新型提供的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，采用更简单的网络结构，实现镜场更安全、可靠的管理控制。

Description

一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统

技术领域

本实用新型属于太阳能发电控制技术领域，具体涉及一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统。

背景技术

随着近几年化石燃料应用的限制，常规燃煤电站的发展受到大幅的缩减。而清洁太阳能热发电技术由于能实现大规模的太阳能利用逐渐受到各国的重视。在各国政府的鼓励和支持下，太阳能发电技术得到了迅速发展。

国内外以塔式和槽式为代表的太阳能发电技术受到足够的重视和快速的发展。从目前国外光热发电技术的发展来看，中大型定尤其是100㎡以上的大型定日镜将是今后定日镜技术发展的趋势和重点。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统的网络结构设计，采用更简单的网络结构，实现镜场更安全、更可靠的管理控制。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，整个控制系统包括三层控制网络结构；第一层网络包括镜场区域通信管理PLC控制器、镜场集控系统核心交换机、数据存储服务器、镜场控制服务器及一对镜场冗余PLC控制器；镜场区域通信管理PLC控制器通过镜场集控系统核心交换机连接数据存储服务器、镜场控制服务器；第二层网络包括镜场区域通信交换机、单模通信光缆、多模通信光缆及成对设置的镜场区域监控PLC控制器；第三层网络包括定日镜就地PLC控制器、定日镜菊花链环网交换机和定日镜菊花链环网通信电缆；定日镜就地PLC控制器通过定日镜菊花链环网通信电缆连接定日镜菊花链环网交换机；第二层网络的镜场区域通信交换机通过单模通信光缆连接第一层网络的镜场集控系统核心交换机；第二层网络的镜场区域通信交换机通过多模通信光缆连接第三层网络的定日镜菊花链环网交换机。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：第一层网络还包括连接镜场区域通信管理PLC控制器的数据交换机及镜场监控计算机服务器；镜场监控计算机服务器连接镜场集控系统核心交换机。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：第一层网络的镜场冗余PLC控制器旁还连接设置有操作台镜场紧急跳闸按钮。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：第三层网络的定日镜菊花链环网交换机和定日镜菊花链环网通信电缆组成菊花链环形网络，连接不超过50个定日镜就地PLC控制器。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：每台定日镜配置有一台定日镜就地PLC控制器。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：镜场分为N个控制区域；每个控制区域的控制设备包括第一层网络的镜场区域通信管理PLC控制器、第二层网络的镜场区域通信交换机以及第三层网络的全部。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：每个控制区域的镜场区域通信交换机之间通过环形网络连接。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：首尾2个控制区域的镜场区域通信交换机与第一层网络的镜场集控系统核心交换机之间进行通信。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型提供的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，定日镜本体均采用专用PLC监控，每台定日镜配置一台专用PLC控制器，采用专用PLC实现了小型化、功能简洁化，节省成本。

本实用新型提供的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，定日镜之间采用菊花链环网连接，环网中任一个地方断开，不影响整个链路定日镜的监控，使控制系统更加安全、可靠。

本实用新型提供的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，整个网络结构分为三层环形网络，网络中任一地方断开，不影响整个系统的控制，使网络的结构更加简单化，网络控制更可靠、安全。

本实用新型提供的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，适合大中型尤其是100㎡以上的塔式或槽式定日镜控制系统应用；以最简单的网络配置，实现高安全、高可靠性的大中型太阳能电站镜场控制系统；适合大规模推广应用。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统的结构示意图；

其中，1、定日镜就地PLC控制器，2、定日镜菊花链环网交换机，3、定日镜菊花链环网通信电缆，4、镜场区域通信管理PLC控制器， 5、镜场区域通信交换机，6、镜场集控系统核心交换机，7、数据存储服务器，8、镜场控制服务器，9、镜场监控计算机服务器，10、镜场冗余PLC控制器，11、操作台镜场紧急跳闸按钮，12、单模通信光缆，13、多模通信光缆，14、镜场区域监控PLC控制器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明：

如图1所示，本实用新型提供的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统的结构示意图。

所述一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，包括三层控制网络结构，第一层网络、第二层网络和第三层网络。

第一层网络包括镜场区域通信管理PLC控制器4、镜场集控系统核心交换机6、数据存储服务器7、镜场控制服务器8及一对镜场冗余PLC控制器10；镜场区域通信管理PLC控制器4通过镜场集控系统核心交换机6连接数据存储服务器7、镜场控制服务器8。

具体的，第一层网络还包括连接镜场区域通信管理PLC控制器4的数据交换机及镜场监控计算机服务器9；镜场监控计算机服务器9连接镜场集控系统核心交换机6。第一层网络的镜场冗余PLC控制器10旁还连接设置有操作台镜场紧急跳闸按钮11。

第二层网络包括镜场区域通信交换机5、单模通信光缆12、多模通信光缆13及成对冗余设置的镜场区域监控PLC控制器14；镜场区域通信交换机5通过网线连接成对冗余设置的镜场区域监控PLC控制器14。镜场区域监控PLC控制器14的主要功能是对本控制区域内定日镜电源系统进行监控：包括有关电源断路器的控制及状态监视、房间内的温度监视等。第二层网络的镜场区域通信交换机5承上启下的作用，负责第一层网络与第三层网络之间通信信息的接收和下发。

第三层网络包括定日镜就地PLC控制器1、定日镜菊花链环网交换机2和定日镜菊花链环网通信电缆3；定日镜就地PLC控制器1通过定日镜菊花链环网通信电缆3连接定日镜菊花链环网交换机2。每个定日镜就地PLC控制器1对应1台定日镜。

具体的，第三层网络的定日镜菊花链环网交换机2和定日镜菊花链环网通信电缆3组成菊花链环形网络，连接不超过50个定日镜就地PLC控制器1。具体的，环形网络的数量由本区域内定日镜的数量确定。

第二层网络的镜场区域通信交换机5通过单模通信光缆12连接第一层网络的镜场集控系统核心交换机6；第二层网络的镜场区域通信交换机5通过多模通信光缆13连接第三层网络的定日镜菊花链环网交换机2。

菊花链环形网络中任意一地方断开，不影响对定日镜的控制，确保系统的高可靠性。菊花链网络速率采用100Mbps。

本实用新型提供的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的控制系统的定日镜就地PLC控制器1的主要功能包括：与上层集控系统进行双向通信包括时钟同步、就地仪表和驱动装置管理、持续计算太阳位置、持续计算定日镜俯仰角和高度角的设定值、跳闸管理、就地报警生成及管理、定日镜操作指令、运行模式及转换逻辑管理、定日镜参数管理等。

进一步地，大中型定日镜的镜场分为N个控制区域；每个控制区域的控制设备包括第一层网络的镜场区域通信管理PLC控制器4、第二层网络的镜场区域通信交换机5以及第三层网络的全部。每个控制区域的镜场区域通信交换机5之间通过环形网络连接。首尾2个控制区域的镜场区域通信交换机5与第一层网络的镜场集控系统核心交换机6之间进行通信。环形网络相对于星型网络的优点是节省光缆，且当区域内的光缆某处断开时，不影响整个控制系统的性能及控制，实现高度可靠性。

具体的，根据镜场的大小可分为4个区、6个区或者8个控制区域。每个控制区域的控制设备组成包括镜场区域通信交换机5、镜场区域通信管理PLC控制器4以及由定日镜就地PLC控制器1、定日镜菊花链环网交换机2、定日镜菊花链环网通信电缆3组成的控制区域第三层控制网络。

每个区域还设置有一个就地电子设备间，将镜场区域通信管理PLC控制器4、镜场区域通信交换机5以及总配电系统设备放置在对应区域的电子设备间。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，其特征在于，整个控制系统包括三层控制网络结构；

第一层网络包括镜场区域通信管理PLC控制器（4）、镜场集控系统核心交换机（6）、数据存储服务器（7）、镜场控制服务器（8）及一对镜场冗余PLC控制器（10）；镜场区域通信管理PLC控制器（4）通过镜场集控系统核心交换机（6）连接数据存储服务器（7）、镜场控制服务器（8）；

第二层网络包括镜场区域通信交换机（5）、单模通信光缆（12）、多模通信光缆（13）及成对冗余设置的镜场区域监控PLC控制器（14）；

第三层网络包括定日镜就地PLC控制器（1）、定日镜菊花链环网交换机（2）和定日镜菊花链环网通信电缆（3）；定日镜就地PLC控制器（1）通过定日镜菊花链环网通信电缆（3）连接定日镜菊花链环网交换机（2）；

第二层网络的镜场区域通信交换机（5）通过单模通信光缆（12）连接第一层网络的镜场集控系统核心交换机（6）；第二层网络的镜场区域通信交换机（5）通过多模通信光缆（13）连接第三层网络的定日镜菊花链环网交换机（2）。

2.根据权利要求1所述的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，其特征在于：第一层网络还包括连接镜场区域通信管理PLC控制器（4）的数据交换机及镜场监控计算机服务器（9）；镜场监控计算机服务器（9）连接镜场集控系统核心交换机（6）。

3.根据权利要求1所述的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，其特征在于：第一层网络的镜场冗余PLC控制器（10）旁还连接设置有操作台镜场紧急跳闸按钮（11）。

4.根据权利要求1所述的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，其特征在于：第三层网络的定日镜菊花链环网交换机（2）和定日镜菊花链环网通信电缆（3）组成菊花链环形网络，连接不超过50个定日镜就地PLC控制器（1）。

5.根据权利要求1所述的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，其特征在于：每台定日镜配置有一台定日镜就地PLC控制器（1）。

6.根据权利要求1所述的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，其特征在于：镜场分为N个控制区域；每个控制区域的控制设备包括第一层网络的镜场区域通信管理PLC控制器（4）、第二层网络的镜场区域通信交换机（5）以及第三层网络的全部。

7.根据权利要求6所述的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，其特征在于：每个控制区域的镜场区域通信交换机（5）之间通过环形网络连接。

8.根据权利要求6所述的一种应用于大中型定日镜光热发电设备的镜场控制系统，其特征在于：首尾2个控制区域的镜场区域通信交换机（5）与第一层网络的镜场集控系统核心交换机（6）之间进行通信。