光伏发电箱变测控装置的制作方法

本实用新型涉及光伏发电装置技术领域，具体而言，涉及一种光伏发电箱变测控装置。

背景技术：

箱变是箱式升压变压器的简称，光伏发电箱变测控装置是光伏发电箱式升压变压器测控装置的简称。光伏发电箱变作为电能转换与传输的重要电气设备，其安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时光伏发电箱变本身也是十分贵重的电器元件。光伏发电箱变测控装置主要是为光伏发电箱变提供保护、测控和通讯的装置。

在电力系统中，设备运行时的温度是判断其是否正常的重要参数。光伏发电箱变在运行过程中，可能会因为电缆老化，紧固螺丝松动，母排表面腐蚀氧化等诸多原因而发热。如果光伏发电箱变发热的部位没能及时发现，则可能会造成火灾等事故。

本实用新型的发明人发现，现有的光伏发电箱变测控仅采集光伏发电箱变的油温，并以此进行部分非电气量的保护，采集点单一。而光伏发电箱变内电缆、分接头和刀闸等部位温度监测主要靠运维人员定期巡检。光伏发电单元具有设备分散、运行环境严酷的特点，靠运维人员巡检光伏发电箱变内元件的温度，费时费力，且不利于快速发现发热部位及处理该发热问题，易导致元件持续发热而引起火灾等事故。并且，依靠运维人员巡检，很容易出现漏检、错检等情况，可靠性较低。此外，因为测温点位置的特殊性，依靠运维人员巡检，还会威胁运维人员的人身安全。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能检测光伏发电箱变内电缆、分接头和刀闸等待测点温度的光伏发电箱变测控装置，解决了现有技术中依靠运维人员巡检光伏发电箱变待测点温度所存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

光伏发电箱变测控装置，包括：背板总线、人机交互面板、电源板插件、开入板插件、中央处理器板插件、交流采集板插件和采集并无线发送多个待测点温度数据的温度采集装置。所述人机交互面板、电源板插件、开入板插件、中央处理器板插件、交流采集板插件分别电性连接于所述背板总线。

所述温度采集装置设置于光伏发电箱变内，所述中央处理器板插件包括接收所述温度采集装置无线发送的温度数据的无线信号接收组件以及获取所述无线信号接收组件发送的温度数据的处理器，所述无线信号接收组件与所述处理器电性连接，所述处理器与所述背板总线电性连接。

进一步地，所述光伏发电箱变测控装置还包括根据所述处理器的报警指令进行报警的报警器，所述报警器与所述处理器电性连接。

进一步地，所述报警器为蜂鸣器或LED灯。

进一步地，所述温度采集装置包括单片机和多个温度传感器，所述单片机内置无线信号发射组件，所述多个温度传感器分别设置于箱变内的多个待测点，所述单片机与所述多个温度传感器电性连接。

进一步地，所述温度采集装置包括温度传感元件、微处理器及无线信号发射元件，所述温度传感元件、微处理器及无线信号发射元件集成于一体，所述温度采集装置有多个，多个温度采集装置分别设置于光伏发电箱变内的多个待测点。

进一步地，所述人机交互面板包括显示装置和输入装置，所述显示装置和所述输入装置分别与所述背板总线电性连接。

进一步地，所述中央处理器板插件包括多组RS485接口。

进一步地，所述中央处理器板插件还包括WI FI组件。

进一步地，所述中央处理器板插件包括多组千兆以太网接口。

进一步地，所述中央处理器板插件还包括两对具有环网交换功能的光纤接口组件。

本实用新型提供的光伏发电箱变测控装置，温度采集装置设置在光伏发电箱变内，无线信号接收组件设置在光伏发电箱变测控装置内。温度采集装置采集光伏发电箱变内多个待测点的温度数据并将所述温度数据无线传输给无线信号接收组件，从而实现了利用光伏发电箱变测控装置实时监测光伏发电箱变内多个待测点的温度。省时省力，可靠性较高，使运维人员能够快速发现发热部位及处理发热问题，确保了运维人员的人身安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种光伏发电箱变测控装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种中央处理器板插件的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的一种温度采集装置的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的另一种温度采集装置的结构示意图。

图标：1-光伏发电箱变测控装置；10-背板总线；20-人机交互面板；21-显示装置；22-输入装置；30-电源板插件；40-开入板插件；50-中央处理器板插件；60-交流采集板插件；70-温度采集装置；51-处理器；52-无线信号接收组件；53-通讯管理组件；531-RS485接口；532-千兆以太网接口；54-光纤环网组件；541-光纤接口组件；55-WI F I组件；80-报警器；71-温度传感器；72-单片机；721-无线信号发射组件；73-温度传感元件；74-微处理器；75-无线信号发射元件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种光伏发电箱变测控装置1，包括：背板总线10、人机交互面板20、电源板插件30、开入板插件40、交流采集板插件60、中央处理器板插件50和温度采集装置70。

人机交互面板20、电源板插件30、开入板插件40、中央处理器板插件50、交流采集板插件60分别电性连接于背板总线10。温度采集装置70设置于光伏发电箱变内。

背板总线10用于电性连接人机交互面板20、电源板插件30、开入板插件40、中央处理器板插件50及交流采集板插件60，以使人机交互面板20、电源板插件30、开入板插件40、中央处理器板插件50及交流采集板插件60之间能进行信息交互。

人机交互面板20包括显示装置21和输入装置22，显示装置21和输入装置22分别与背板总线10电性连接。显示装置21用于数据显示，输入装置22用于输入数据。显示装置21和输入装置22可以集成于一体成为一种既有显示功能又有输入功能的装置，例如，触摸屏。显示装置21和输入装置22也可以是分开的，显示装置21可以是阴极射线管显示器、等离子显示器、液晶显示器、发光二极管显示器、触摸屏等，输入装置22可以是键盘、鼠标、机械按钮等。

电源板插件30包括电源组件、多组开出继电器以及接收光伏发电箱变油温信号的油温采集组件。多组开出继电器和油温采集组件分别和电源组件电性连接，电源组件和背板总线10电性连接。

电源组件将市电(交流220V)转换为直流5V，用于为光伏发电箱变测控装置1提供工作电源。多组开出继电器可以用于远方断路器控制及报警用。开出继电器的数量根据实际需要来设置，可选地，在本实施例中，开出继电器有6组。油温采集组件可以接收光伏发电箱变的油温信号，所述油温信号一般是热电阻信号或者4-20ma信号。

开入板插件40为可选插件，其开入个数可选。可选地，在本实施例中，开入板插件40包括32个端子，提供31路开入信号用于远传，包括远方就地信号，隔离开关位置等。

交流采集板插件60内置有电流变换器和电压变换器，可以提供模拟量的采集，并通过背板总线10传输给中央处理器板插件50进行逻辑运算。所述模拟量包括6个电压信号、6个电流信号和2个零序电流信号。

请参阅图2，中央处理器板插件50包括无线信号接收组件52、处理器51、通讯管理组件53和光纤环网组件54。

无线信号接收组件52和处理器51电性连接，处理器51与背板总线10电性连接。无线信号接收组件52用于接收温度采集装置70无线发送的温度数据，并发送所述温度数据给处理器51。处理器51获取所述温度数据，并判断所述温度数据是否超出第一预设温度值。如果所述温度数据在所述第一预设温度值范围内，处理器51不进行处理，仅把所述温度数据传输给后台。如果所述温度数据超出所述第一预设温度值，处理器51判断断路器的位置，当断路器处于合位时，处理器51则通过背板总线10驱动电源板插件30的开出继电器动作，断开断路器，然后发出过温跳闸信号用于远传和显示。当断路器处于分位时，处理器51仅发出过温跳闸信号用于远传和显示。

其中，第一预设温度值可以根据各个待测点的实际情况进行灵活设置，如各个待测点的位置、正常工作时的温度值及非正常工作时的温度值等。

中央处理器板插件50通过内置的通讯管理组件53扩展出多组RS485接口531和多组千兆以太网接口532。逆变器和汇流箱通过RS485接口531将其数据上传至光伏发电箱变测控装置1，光伏发电箱变测控装置1处理该数据后，再将数据上传至监控系统，实现对逆变器和汇流箱的数据管理功能。千兆以太网接口532主要是提供外部数据(智能设备，如高清摄像头和IP电话等)的接入和用于光伏发电箱变自身调试。光伏发电箱变调试的时候，会通过网线连接到光伏发电箱变测控装置1的千兆以太网接口532传组态，调试以后就不用了。采用千兆以太网能提供更高的带宽以满足日益增长的网络数据流量速度需求。通过以太网接入数组智能设备不会影响其他设备通讯，大大减轻了电站其他设备通讯设备的布线量，具有高效、高速及高性能的优点。

中央处理器板插件50通过内置的光纤环网组件54扩展出两对具有环网交换功能的光纤接口组件541。光纤接口组件541可以将多个站点的以太网信号复合到环形光纤链路中传输，即各个光伏发电箱变测控装置1通过光纤环网连接，然后接到光纤环网交换机，再通过光纤环网交换机连接到后台。通过光纤可组建链形、环形、T形等各种光纤网络。

可选地，在本实施例中，中央处理器板插件50还包括支持无线传输数据的WIFI组件55。WIFI组件55与处理器51相连。

可选地，在本实施例中，光伏发电箱变测控装置1还包括根据处理器51的报警指令进行报警的报警器80。报警器80与处理器51电性连接，所述电性连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。可选地，在本实施例中，报警器80为蜂鸣器或LED灯。当报警器80为LED灯时，可以设置在人机交互面板20上，便于运维人员看见。当报警器80为蜂鸣器时，可以设置在光伏发电箱变测控装置1的任意位置，利于运维人员听见报警声即可。

处理器51获取测点的温度数据，并判断所述温度数据是否超出第二预设温度值。如果所述温度数据在所述第二预设温度值范围内，处理器51不进行处理，仅把所述温度数据传输给后台。如果所述温度数据超出第二所述预设温度值，处理器51控制报警器80进行报警。

其中，第二预设温度值可以根据各个待测点的实际情况进行灵活设置，如各个待测点的位置、正常工作时的温度值及非正常工作时的温度值等。第二预设温度值和第一预设温度值可以相等，也可以不等。

温度采集装置70是采集多个待测点温度数据并无线发送所述温度数据的组件。图3和图4提供了两种不同类型或结构的温度采集装置70，但不仅限于此。应理解，温度采集装置70的类型或结构可以有各种更改和变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

请参阅图3，温度采集装置70包括单片机72和多个温度传感器71。单片机72内置无线信号发射组件721，多个温度传感器71分别设置于光伏发电箱变内的多个待测点，单片机72与多个温度传感器71电性连接。

多个温度传感器71用于检测光伏发电箱变内的多个待测点的温度，它可以是热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、热敏电阻温度传感器、数字温度传感器及温度测试仪等。温度传感器的类型可以根据具体情况进行灵活选择。可选地，在本实施例中，温度传感器采用的是数字温度传感器。每个数字温度传感器都有独特的地址码，便于确定待测点位置。

单片机72处理多个温度传感器71测量到的数据，得到准确的温度数据，并通过内置的无线信号发射组件721，将所述温度数据无线发送至光伏发电箱变测控装置1的无线信号接收组件52。

请参阅图4，温度采集装置70包括温度传感元件73、微处理器74及无线信号发射元件75，温度传感元件73、微处理器74及无线信号发射元件75集成于一体。在具体实施中，温度采集装置70有多个，多个温度采集装置70分别设置于光伏发电箱变内的多个待测点。

每个温度采集装置70的工作过程如下：温度传感元件73检测光伏发电箱变内的多个待测点的温度，并将测量到的数据发送给微处理器74。微处理器74处理所述数据，得到准确的温度数据，并将所述温度数据发送给无线信号发射元件75。无线信号发射元件75将所述温度数据无线发送至光伏发电箱变测控装置1的无线信号接收组件52。

同理，温度传感元件73可以是热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、热敏电阻温度传感器、数字温度传感器及温度测试仪等。温度传感元件73的类型可以根据具体情况进行灵活选择。可选地，在本实施例中，温度传感元件73采用的是数字温度传感器。每个数字温度传感器都有独特的地址码，便于确定待测点位置。

本实用新型提供的光伏发电箱变测控装置1，能够监测待测点的温度，省时省力，可靠性较高，使运维人员能够快速发现发热部位及处理该发热问题，并确保了运维人员的人身安全。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，待测点的位置根据实际需要自行选择，例如，光伏发电箱变内电缆、分接头和刀闸等部位。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。