专利名称：光伏箱变智能监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能光伏发电领域，特别涉及光伏箱式变电站的智能监控领域。
背景技术：
太阳能光伏箱变是近年来迅速发展起来的一项新技术，其是一种利用太阳能供电的箱式变电站。所谓箱式变电站，是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，实现全封闭机电一体化运行。为了实现对太阳能光伏箱变基本运行信息的远程管理和监控，需要加装智能监控系统。通过太阳能光伏箱变的智能监控系统，对光伏箱变内的重要参数进行采集、监控，并通过网络将采集到的信号同步传输到远程监控器，就可以实时掌握箱变的运行情况，通过实时信息的分析处理，第一时间发现箱变突发故障并及时处理，把故障损失减小到最低。就传统的箱变监控装置而言，一台监控装置只能采集一路电气量参数信号，如需采集多路信号，则还需另外配置多个监控装置，这样就使得监控成本大大提高。另外，传统的箱变监控装置一般采用RS485串口通信方式上传信息，组网方案单一，且一旦通讯线路出现故障问题，不具备自愈功能，导致采集到的参数信息无法传输而使整个系统起不到监控作用，造成难以估量的损失。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种太阳能光伏箱变的智能监控系统，解决上述现有技术中存在的缺陷。一种光伏箱变智能监控装置，包括CPU模块，及与所述CPU模块相连的电气参量采集模块、开关信号采集模块、电源模块、输出模块和通讯模块；所述电气参量采集模块采集变压器低压侧两路低压进线的电气量参数并将采集到的数据传送至CPU模块；所述开关信号采集模块采集多路开关量输入信号并将采集到的信号传送至CPU模块；所述CPU模块对接收到的电气量参数数据进行计算；所述电源模块接入220V交流或直流电源，为整个装置提供5V开关电源；所述输出模块提供多路输出信号，以扩展箱变的控制功能；所述通讯模块实现本智能监控装置把采集的箱变信息传送到控制中心系统。本实用新型提出的光伏箱变智能监控装置，其中，所述通讯模块包括RS 485接□。本实用新型提出的光伏箱变智能监控装置，其中，所述通讯模块包括以太网接口模块与光纤环网模块。本实用新型提出的光伏箱变智能监控装置，其中，所述电气量参数包括三相电流参数、三相电压参数、频率参数、功率因数参数、有功功率参数、无功功率参数、有功电度参数和无功电度参数。本实用新型提出的光伏箱变智能监控装置，其中，所述开关量输入信号包括高压负荷开关位置信号、低压断路器位置信号、低压隔离开关熔断器组位置信号、小空开位置信号以及重瓦斯跳闸信号、变压器超高温跳闸信号、轻瓦斯报警信号、压力释放阀动作信号、变压器高温报警信号和变 压器油位低报警信号。本实用新型提出的光伏箱变智能监控装置，其中，所述CPU模块还包括HMI调试接□。本发明的有益效果在于，通过本实用新型公开的光伏箱变智能监控装置，可以只使用一台装置就能同时采集两路低压进线的电气参数，同时具有两种组网方案，可根据实际通讯方式灵活配置，保证数据传送的实时可靠性，从而降低成本，提高箱变工作的稳定性，为光伏电站的“无人值班、少人职守”创造条件。
图I为本实用新型的功能框图；图2A为本实用新型的串口通讯方案的功能框图；图2B为本实用新型的光纤自愈环形以太网通讯方案的功能框图。图3为本实用新型第一种实施例的结构图；图4为本实用新型第二种实施例的结构图；附图标记说明1-CPU模块；2_电气参量采集模块；3_开关信号采集模块；4_电源模块；5_输出模块；6_通讯模块；7-RS485接口 ；8_以太网接口模块；9_光纤环网模块。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。如图I所示，本实用新型提出的光伏箱变智能监控装置包括电气参量采集模块2，用以采集变压器低压侧两组各侧的三相电流、三相电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度等参数；开关信号采集模块3，用以采集负荷开关位置、低压断路器位置信号，低压隔离开关熔断器组位置信号，小空开位置信号，熔断器熔断信号，箱变门开关信号等普通开关量信号；同时也可实现重瓦斯动作跳闸、轻瓦斯动作警告、变压器超高温跳闸等等非电量保护；CPU模块1，对接收到的电气量参数数据进行计算，并完成三路直流量的采样，；电源模块4，可接入220V交流或直流电源，为整个装置提供5V开关电源；输出模块5，提供四路输出信号，以扩展箱变的控制功能；通讯模块6，实现本智能监控系统采集监控的数据与外部网络之间的通讯。其中通讯模块6有两种实现模式，一种是利用RS485接口 7进行通讯；另一种是利用以太网接口模块8与光纤环网9相连接，组建光纤自愈环型以太网进行通讯。图2为本实用新型的第一种实施例，该实施例所示的装置结构包括电气参量采集模块2、CPU模块I、开关信号采集模块3、电源模块4、输出模块5和以太网接口模块8，其中输出模块5图中未示出。以从右到左的顺序来看图2，电气参量采集模块2包括电压变换器X5和电流变换器X6，用于将系统X5、X6的二次侧电流、电压信号转换为弱电信号，供CPU模块转换，并起强弱电隔离作用。电气参量模块2中共变换6路电压和6路电流。CPU模块I中具有三路直流采集功能，用于采集箱变相关温度等，并且设置温度超限报警功能，方便后续综自系统的监视。CPU模块I中还包含一个HMI人机接口，实现人与机器的信息交互。另夕卜，RS485接口 7也固化在了 CPU模块I中，以实现联网串口通讯要求。以太网接口模块8设有ETH以太网接口，方便将数据传送至以太网。图3所示为本实用新型的第二种实施例，该实施例所示的装置结构包括电气参量采集模块2、CPU模块I、开关信号采集模块3、电源模块4、以太网接口模块8、光纤环网模块9和输出模块5,其中输出模块5图中未不出。与第一种实施方式不同的是，该实施例中还包括光纤环网模块9。所谓光纤环网是为了防止光纤网络中任何一条连接线断掉，影响连接中的一个区域所带来的网络安全隐患。它能防止一处连接发生故障而影响整体网络，使网络处于冗余模式。通俗来说，在使用一条主通信信道进行传输的同时，再加上一条或多条备用的信道，当主信道有故障的时候，可以切换到备用信道上去。将本实施例中的光纤环网模块9与以太网接口模块8配合使用，便可以组建自愈式光纤环网，保证数据传送的实时可靠性。根据不同光伏电站的实际要求，本实用新型提出的光伏箱变智能监控装置可以选·择两种不同的组网方式。既可以选用RS485接口组成串口通信方案，如图2A所示；也可以选用光纤环网模块9与以太网接口 8相配合组成光纤自愈环形以太网通讯方案，如图2B所示。配置方式灵活，以满足后台综自系统的不同通讯需求。以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种光伏箱变智能监控装置，其特征在于，包括CPU模块，及与所述CPU模块相连的电气参量采集模块、开关信号采集模块、电源模块、输出模块和通讯模块；所述电气参量采集模块采集变压器低压侧两路低压进线的电气量参数并将采集到的数据传送至CPU模块；所述开关信号采集模块采集多路开关量输入信号并将采集到的信号传送至CPU模块；所述CPU模块对接收到的电气量参数数据进行计算；所述电源模块接入220V交流或直流电源，为整个装置提供5V开关电源；所述输出模块提供多路输出信号，以扩展箱变的控制功能；所述通讯模块实现本智能监控装置把采集的箱变信息传送到控制中心系统。
2.根据权利要求I所述的光伏箱变智能监控装置，其特征在于，所述通讯模块包括RS485 接口。
3.根据权利要求I所述的光伏箱变智能监控装置，其特征在于，所述通讯模块包括以太网接口模块与光纤环网模块。
4.根据权利要求I所述的光伏箱变智能监控装置，其特征在于，所述CPU模块还包括HMI调试接口。
专利摘要本实用新型公开了一种光伏箱变智能监控装置，包括电气参量采集模块、开关信号采集模块、CPU模块、电源模块、输出模块和通讯模块；所述电气参量采集模块采集变压器低压侧两路低压进线的电气量参数；所述开关信号采集模块采集多路开关量输入信号；所述CPU模块接收电气参量采集模块和开关信号采集模块传送的数据；所述电源模块为整个装置提供5V开关电源；所述输出模块提供多路输出信号，以扩展箱变的控制功能；所述通讯模块实现本智能监控系统采集监控到的箱变信息的上传。通过本实用新型的智能监控装置，使得对于光伏箱变的监控更为简便，成本更为低廉，同时保证数据实时可靠地传输。
文档编号H02J13/00GK202721496SQ20122019304
公开日2013年2月6日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者耿勇齐 申请人:北京思瑞科技有限公司