CN220022972U - 一种通信箱、通信系统以及监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种通信箱、通信系统以及监控系统，该通信箱包括第一CCO模块，第一放大模块、第二放大模块以及通讯控制模块，其中，第一CCO模块与第一逆变器组通信连接，第一逆变器组的数据信号为电力载波信号，第一CCO模块将该电力载波信号转换为第一RS485信号，并将第一RS485信号传输至通讯控制模块，同时，第二逆变器组的数据信号为第二RS485信号，第一放大模块将放大后的第二RS485信号传输至通讯控制模块。通讯控制模块将第一RS485信号和第二RS485信号汇总并将汇总信号传输至监控平台，以使监控平台实现对光伏子阵系统中的各个逆变器组的监控。该通信箱兼容电力载波通信功能和RS485通信功能，兼容性较高，可满足不同的使用场景，更加方便灵活。

Description

一种通信箱、通信系统以及监控系统

技术领域

本实用新型涉及光伏电站通信领域，特别是涉及一种通信箱、通信系统以及监控系统。

背景技术

在光伏发电电站系统中，除了主功率发电系统，还需要有通信系统以实现对整个电站系统的运行情况的监控。对于空间距离短，设置较为集中的设备，其通信线路铺设相对容易，常常采用RS485通信方式。而对于站外较为分散的设备，由于其通信线路铺设困难，且容易出现因通信线老化损坏造成通信不良的问题，其常常采用电力载波通信方式。而现有的通信箱无法兼容不同的通信方式，其使用场景受限，进而降低通信系统对电站系统的监控效果。

实用新型内容

本实用新型实施例旨在提供一种通信箱、通信系统以及监控系统，其同时具有RS485通信功能以及电力载波通信功能，兼容性较高，扩大通信箱的使用场景，更加方便灵活。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

在第一方面，本实用新型实施例提供一种通信箱,应用于光伏子阵系统，所述光伏子阵系统包括第一逆变器组、第二逆变器组以及箱变，所述通信箱包括：第一CCO模块，第一放大模块以及通讯控制模块；

所述第一CCO模块的第一端经所述箱变与所述第一逆变器组通信连接，所述第一CCO模块的第二端与所述通讯控制模块的第一端连接，所述第一CCO模块用于将电力载波信号转换为第一RS485信号，所述电力载波信号为所述第一逆变器组的数据信号；

所述第一放大模块的第一端与所述第二逆变器组连接，所述第一放大模块的第二端与所述通讯控制模块的第二端连接，所述第一放大模块用于放大第二RS485信号，所述第二RS485信号为所述第二逆变器组的数据信号；以及，

所述通讯控制模块的第三端与监控平台连接，所述通讯控制模块用于接收并汇总所述第一RS485信号与所述第二RS485信号以得到汇总信号，并将所述汇总信号传输至所述监控平台，以使所述监控平台对所述光伏子阵系统进行监控。

在一些实施例中，所述箱变包括双分裂变压器，其特征在于，所述通信箱还包括第二CCO模块；

所述第一CCO模块的第一端与所述双分裂变压器的第一线圈连接，以与连接在所述第一线圈上的所述第一逆变器组通信连接，所述第二CCO模块的第一端与所述双分裂变压器的第二线圈连接，以与连接在所述第二线圈上的所述第一逆变器组通信连接；

所述第二CCO模块的第二端与所述通讯控制模块的第四端连接，所述第二CCO模块用于将所述电力载波信号转换为所述第一RS485信号。

在一些实施例中，所述通信箱还包括交换机模块；

所述交换机模块的第一端与所述通讯控制模块的第三端连接，所述交换机模块的第二端与所述监控平台连接，所述交换机用于将所述汇总信号转换为光信号，并将所述光信号传输至所述监控平台。

在一些实施例中，所述通信箱还包括第二放大模块；

所述第二放大模块的第一端与所述箱变的测控装置连接，所述第二放大模块的第二端与所述通讯控制模块的第五端连接，所述第二放大模块用于放大第三RS485信号，所述第三RS485信号为所述箱变的数据信号。

在一些实施例中，所述通讯控制模块为通讯管理机，所述第一放大模块为第一RS485中继器，所述第二放大模块为第二RS485中继器。

在一些实施例中，所述通信箱还包括无线通信模块；

所述无线通信模块与所述通讯控制模块的第六端连接，所述无线通信模块用于使得所述通讯控制模块进行无线通信。

在一些实施例中，所述无线通信模块包括Wi-Fi模块、Zigbee模块、GSM模块、GPRS模块、LTE模块、4G模块以及5G模块中的至少一种。

在一些实施例中，所述第一逆变器组包括多个分散的逆变器，所述第一逆变器组与所述通信箱的距离大于所述第二逆变器组与所述通信箱的距离。

在第二方面，本实用新型实施例提供一种通信系统，所述通信系统包括：如上所述的通信箱。

在第三方面，本实用新型实施例提供一种监控系统，所述监控系统包括监控平台以及如上所述的通信箱。

在本实用新型各个实施例中，该通信箱包括第一CCO模块，第一放大模块、第二放大模块以及通讯控制模块，其中，第一CCO模块与第一逆变器组通信连接，可获取第一逆变器组的数据信号，其为电力载波信号，再将该电力载波信号转换为第一RS485信号，并将第一RS485信号传输至通讯控制模块，同时，第一放大模块可获取第二逆变器组的数据信号，其为第二RS485信号，并将放大后的第二RS485信号传输至通讯控制模块。通讯控制模块将第一RS485信号和第二RS485信号汇总并将汇总信号传输至监控平台，以使监控平台实现对光伏子阵系统中的各个逆变器组的监控。相对于传统的通信箱，该通信箱兼容电力载波通信功能和RS485通信功能，兼容性较高，可满足不同的使用场景，更加方便灵活。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施例提供的其中一种通信系统的应用场景示意图；

图2是本实用新型实施例提供的其中一种通信箱的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的其中一种通信箱的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的其中一种通信箱的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的其中一种通信箱的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种监控系统应用场景的示意图，该监控系统可设置于光伏发电电站系统中，其可监控整个电站设备运行情况，例如，监控电站中各个关键核心设备运行数据，同时还可以对电站发电功率进行远程调度，方便地方供电局对电网系统进行管控。

如图1所示，该监控系统100包括监控平台20与通信箱10，该监控系统100应用于光伏子阵系统200，通信箱10对光伏子阵系统200的数据进行采集，并将采集的数据传输至监控平台20，以使监控平台20根据该数据对光伏子阵系统200进行监控。同时，通信箱10还可接收其他控制设备下达的控制命令，并转发至光伏子阵系统200，以对光伏子阵系统200实现远方控制。

光伏子阵系统200包括逆变器和箱变，箱变距离通信箱10距离较近，可以采用常规RS485通信方式。逆变器分布较为分散，距离通信箱10距离较远，若还是采用常规RS485通信方式，则会出现线路铺设困难，通信线也容易老化损坏，造成通信不良的问题。因此，对于逆变器，采用电力载波通信方式，可以省去通信线路铺设，且不容易老化和损坏。

因此，对光伏子阵系统200中的逆变器监控时，通信箱10需要支持常规RS485通信方式，还需要支持电力载波通信方式。而传统的通信箱10不能同时支持两种通信方式，造成通信箱10兼容性不高，使用场景有限。

请参阅图2，图2是本实用新型实施例提供的一种通信箱的结构示意图，该通信箱10应用于光伏子阵系统200，其中，该光伏子阵系统200包括第一逆变器组21、第二逆变器组22以及箱变23。

第一逆变器组21与第二逆变器组22均分别包括一个或多个逆变器，一般情况下，第一逆变器组21为远端分散的逆变器，其包括一个或多个分散的逆变器，对其数据信号进行采集时，可以采用电力载波通信方式，第二逆变器组22为近端集中的逆变器，第一逆变器组21与通信箱10的距离大于第二逆变器组22与通信箱10的距离，对第二逆变器组22的数据信号进行采集时，可以采用RS485通信方式。

该通信箱10包括第一CCO模块11，第一放大模块12以及通讯控制模块13，其中，第一CCO模块11的第一端经所述箱变23与所述第一逆变器组21通信连接，所述第一CCO模块11的第二端与所述通讯控制模块13的第一端连接。第一CCO模块11将电力载波信号转换为第一RS485信号，该电力载波信号为第一逆变器组21的数据信号。

所述第一放大模块12的第一端与所述第二逆变器组22连接，所述第一放大模块12的第二端与所述通讯控制模块13的第二端连接。第一放大模块12可以放大第二RS485信号，所述第二RS485信号为所述第二逆变器组22的数据信号。

所述通讯控制模块13的第三端与监控平台20连接，通讯控制模块13接收并汇总第一RS485信号与第二RS485信号，并将汇总后得到的汇总信号传输至监控平台20，以使监控平台20根据汇总信号对光伏子阵系统200进行监控。

若需要对光伏子阵系统200的逆变器进行控制，监控平台20或其他控制装置可对通讯控制模块13下达控制指令，通讯控制模块13再将该控制指令下发至第一逆变器组21与第二逆变器组22，对其实现控制。

该通讯控制模块13采用第一CCO11模块实现电力载波信号的传输，将电力载波信号转换为第一RS485信号，同时，采用第一放大模块12实现第二RS485信号的传输，并对其进行放大，以方便通讯控制模块13接收和处理。因此，该通讯控制模块13可同时支持电力载波通信方式以及RS485通信方式，提高了通信箱10的兼容性。

综上，该通信箱中的第一CCO模块与第一逆变器组通信连接，可获取第一逆变器组的数据信号，其为电力载波信号，再将该电力载波信号转换为第一RS485信号，并将第一RS485信号传输至通讯控制模块，同时，第一放大模块可获取第二逆变器组的数据信号，其为第二RS485信号，并将放大后的第二RS485信号传输至通讯控制模块。通讯控制模块将第一RS485信号和第二RS485信号汇总并将汇总信号传输至监控平台，以使监控平台实现对光伏子阵系统中的各个逆变器组的监控。相对于传统的通信箱，该通信箱兼容电力载波通信功能和RS485通信功能，兼容性较高，可满足不同的使用场景，更加方便灵活。

在一些使用场景中，箱变23包括双分裂变压器，双分裂变压器的不同线圈上连接不同的逆变器，针对该应用场景，所述通信箱10可采用不同的CCO模块对不同线圈上的逆变器进行数据采集与通信。

请参阅图3，图3是本实用新型实施例提供的一种通信箱的结构示意图，如图3所示，所述通信箱10还包括第二CCO模块14，其中，所述第一CCO模块11的第一端与所述双分裂变压器231的第一线圈连接，以与连接在所述第一线圈上的所述第一逆变器组21通信连接，所述第二CCO模块14的第一端与所述双分裂变压器231的第二线圈连接，以与连接在所述第二线圈上的所述第一逆变器组21通信连接，所述第二CCO模块14的第二端与所述通讯控制模块13的第四端连接。

第一CCO模块11采集第一线圈上的逆变器的数据信号，其为电力载波信号，并将其转换为第一RS485信号，第二CCO模块14采集第二线圈上的逆变器的数据信号，其为电力载波信号，并将其转换为第一RS485信号，第一CCO模块11与第二CCO模块14再分别将对应的第一RS485信号传输至通讯控制模块13。

若仅使用一个CCO模块对不同线圈上的逆变器进行数据采集和数据传输，则CCO模块需要与连接到另一个线圈的逆变器进行通信连接，信号必须从这个线圈跨越到另一个线圈上，而变压器具有一定隔离作用，会使得传输的信号强度被减弱，通信效果变差。因此，相对于仅使用一个CCO模块的通信箱10，本实施例中的通信箱10采用两个CCO模块分别对不同线圈上的逆变器进行数据采集和数据传输，每个CCO模块均能直接与对应线圈上的逆变器连接，信号强度不会因为变压器的隔离而减弱，通信效果更好。

请参阅图4，图4是本发明实施例提供的一种通信箱的结构示意图，如图4所示，所述通信箱10还包括交换机模块15，其中，所述交换机模块15的第一端与所述通讯控制模块13的第三端连接，所述交换机模块15的第二端与所述监控平台20连接。

该交换机模块15为工业环网交换机，其将通讯控制模块13输出的汇总信号转换为光信号，实现电口和光口的互相转换，并将光信号传输至监控平台20。因此，该交换机模块15可将汇总信号转换为光信号，这样就可以通过光纤形式进行远距离传输到监控平台20。

图4中以通信箱10仅仅包括第一CCO模块11为例示出，在一些实施例中，通信箱10包括第一CCO模块11和第二CCO模块14时，交换机的连接方式和作用同上所述，在此不再赘述。

在一些实施例中，如图4所示，该通信箱10还包括第二放大模块16，其中，所述第二放大模块16的第一端与所述箱变23的测控装置232连接，所述第二放大模块16的第二端与所述通讯控制模块13的第五端连接。

第二放大模块16可采集箱变23的测控装置232的数据信号，其为第三RS485信号，其反应了箱变23的工作状态，第二放大模块16放大第三RS485信号，并将放大后的第三RS485信号传输至通讯控制模块13，通讯控制模块13汇总第一RS485信号、第二RS485信号以及第三RS485信号，形成汇总信号，并将汇总信号传输至监控平台20，若通信箱10包括交换机，则通讯控制模块13将汇总信号发送至交换机模块15，由交换机模块15将汇总信号转换为光信号之后，再传送至监控平台20。

在一些实施例中，第一放大模块12和第二放大模块16不仅具有放大功能，还具有隔离功能，其可以隔离干扰信号，提高通信效果。

因此，该通信箱10采用第二放大模块16对箱变23的数据信号进行采集和传输，使得监控平台20不仅能够对逆变器进行监控，还可以对箱变23进行监控，监控更加全面。

图4中以通信箱10仅仅包括第一CCO模块11为例示出，在一些实施例中，通信箱10包括第一CCO模块11和第二CCO模块14时，第二放大模块16的连接方式和作用同上所述，在此不再赘述。

在一些实施例中，如图4所示，该通信箱10还包括无线通信模块17，其中，所述无线通信模块17与所述通讯控制模块13的第六端连接，其使得通讯控制模块13进行无线通信。

当通讯控制模块13需要与其他设备进行无线通信时，可采用无线通信模块17实现数据无线传输功能。其中，所述无线通信模块17包括Wi-Fi模块、Zigbee模块、GSM模块、GPRS模块、LTE模块、4G模块以及5G模块中的至少一种。

图4中以通信箱10仅仅包括第一CCO模块11为例示出，在一些实施例中，通信箱10包括第一CCO模块11和第二CCO模块14时，无线通信模块17的连接方式和作用同上所述，在此不再赘述。

综上，该通信箱兼容电力载波通信功能和RS485通信功能，兼容性较高，可满足不同的使用场景，更加方便灵活。

请参阅图5，图5是本实用新型实施例提供的一种通信箱的电路结构示意图，如图5所示，所述通讯控制模块13为通讯管理机DPU1，所述第一放大模块12为第一RS485中继器，所述第二放大模块16为第二RS485中继器，交换机模块15为工业环网交换机SW1。通讯管理机DPU1的型号为iHT-COM60。

第一CCO模块11的R引脚、S引脚以及T引脚用于接入电力载波信号，第一CCO模块11的485A引脚与通讯管理机DPU1的第三A+引脚连接，第一CCO模块11的485B引脚与通讯管理机DPU1的第三B-引脚连接。第一RS485中继器的输入端用于接入第二RS485信号，第一RS485中继器的输出端分别与通讯管理机DPU1的第一A+引脚以及第一B-引脚连接，第二RS485中继器的输入端用于接入第三RS485信号，第二RS485中继器的输出端分别与通讯管理机DPU1的第二A+引脚以及第二B-引脚连接。

通讯管理机DPU1的LAN1引脚与交换机的输入端口连接，交换机的输出端口与监控平台20连接。

电力载波信号为第一逆变器组21的数据信号，电力载波信号经过第一CCO模块11的转换，将其转换为第一RS485信号，第一RS485信号被输入进通讯管理机DPU1的第三A+引脚以及第三B-引脚。

第二RS485信号为第二逆变器组22的数据信号，第一RS485中继器放大第二RS485信号，并将放大后的第二RS485信号输入进通讯管理机DPU1的第一A+引脚以及第一B-引脚。

第三RS485信号为箱变23的数据信号，第二RS485中继器放大第三RS485信号，并将放大后的第三RS485信号输入进通讯管理机DPU1的第二A+引脚以及第二B-引脚。

通讯管理机DPU1汇总第一RS485信号、第二RS485信号以及第三RS485信号，并将汇总信号传输至工业环网交换机SW1的输入端口，工业环网交换机SW1将汇总信号转换为光信号，再经其输出端口传输至监控平台20。

图5是以通信箱10仅仅包括第一CCO模块11为例示出，在一些实施例中，通信箱10包括第一CCO模块11和第二CCO模块14时，其他模块的连接方式和作用同上所述，在此不再赘述。

综上，该通信箱10兼容电力载波通信功能和RS485通信功能，兼容性较高，可满足不同的使用场景，更加方便灵活。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种通信箱，应用于光伏子阵系统，其特征在于，所述光伏子阵系统包括第一逆变器组、第二逆变器组以及箱变，所述通信箱包括：第一CCO模块，第一放大模块以及通讯控制模块；

所述第一CCO模块的第一端经所述箱变与所述第一逆变器组通信连接，所述第一CCO模块的第二端与所述通讯控制模块的第一端连接，所述第一CCO模块用于将电力载波信号转换为第一RS485信号，所述电力载波信号为所述第一逆变器组的数据信号；

所述第一放大模块的第一端与所述第二逆变器组连接，所述第一放大模块的第二端与所述通讯控制模块的第二端连接，所述第一放大模块用于放大第二RS485信号，所述第二RS485信号为所述第二逆变器组的数据信号；以及，

所述通讯控制模块的第三端与监控平台连接，所述通讯控制模块用于接收并汇总所述第一RS485信号与所述第二RS485信号以得到汇总信号，并将所述汇总信号传输至所述监控平台，以使所述监控平台对所述光伏子阵系统进行监控。

2.根据权利要求1所述的通信箱，其特征在于，所述箱变包括双分裂变压器，所述通信箱还包括第二CCO模块；

所述第一CCO模块的第一端与所述双分裂变压器的第一线圈连接，以与连接在所述第一线圈上的所述第一逆变器组通信连接，所述第二CCO模块的第一端与所述双分裂变压器的第二线圈连接，以与连接在所述第二线圈上的所述第一逆变器组通信连接；

所述第二CCO模块的第二端与所述通讯控制模块的第四端连接，所述第二CCO模块用于将所述电力载波信号转换为所述第一RS485信号。

3.根据权利要求1或2所述的通信箱，其特征在于，所述通信箱还包括交换机模块；

所述交换机模块的第一端与所述通讯控制模块的第三端连接，所述交换机模块的第二端与所述监控平台连接，所述交换机用于将所述汇总信号转换为光信号，并将所述光信号传输至所述监控平台。

4.根据权利要求1或2所述的通信箱，其特征在于，所述通信箱还包括第二放大模块；

所述第二放大模块的第一端与所述箱变的测控装置连接，所述第二放大模块的第二端与所述通讯控制模块的第五端连接，所述第二放大模块用于放大第三RS485信号，所述第三RS485信号为所述箱变的数据信号。

5.根据权利要求4所述的通信箱，其特征在于，所述通讯控制模块为通讯管理机，所述第一放大模块为第一RS485中继器，所述第二放大模块为第二RS485中继器。

6.根据权利要求1或2所述的通信箱，其特征在于，所述通信箱还包括无线通信模块；

所述无线通信模块与所述通讯控制模块的第六端连接，所述无线通信模块用于使得所述通讯控制模块进行无线通信。

7.根据权利要求6所述的通信箱，其特征在于，所述无线通信模块包括Wi-Fi模块、Zigbee模块、GSM模块、GPRS模块、LTE模块、4G模块以及5G模块中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的通信箱，其特征在于，所述第一逆变器组包括多个分散的逆变器，所述第一逆变器组与所述通信箱的距离大于所述第二逆变器组与所述通信箱的距离。

9.一种通信系统，其特征在于，所述通信系统包括：如权利要求1-8任一项所述的通信箱。

10.一种监控系统，其特征在于，所述监控系统包括监控平台以及如权利要求1-8任一项所述的通信箱。