一种箱变智能监控装置及智能监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及新能源发电技术领域，特别是涉及一种箱变智能监控装置及智能 监控系统。
【背景技术】
[0002] 随着全球经济的快速发展，煤炭、石油等不可再生能源供应日趋紧张，开发使用新 能源已成当务之急。太阳能、风能等新能源作为一种丰富、洁净和可再生的新能源，它的开 发利用对缓解能源危机、保护生态环境和保证经济的可持续发展意义重大。新能源电站相 对传统的变电站和发电厂项目有其独有的特点，尤其是其监控系统与传统的监控系统存在 很大区别。传统电站基本都是集中组屏，电力设备与后台监控系统之间距离很近。而新能 源电站中的光伏电站的后台监控系统和电力设备之间分布极其分散，而且不同的电力设备 使用的通信规约不尽相同。
[0003] 目前，传统的光伏电站各个台区的逆变器、汇流箱、箱式变压器等电力设备的运行 状况的监控方案是：在箱式变压器内部安装箱变监控装置，用以监控箱式变压器的运行状 况。通过在逆变器所在的逆变器室安装通讯柜，由加装在通讯柜内的通信管理机接收逆变 器、汇流箱、箱变监控装置等电力设备发送的信号，并将各设备的不同的规约转换为统一的 规约，实现规约转换。并通过放置在通讯柜中的通信交换机，将信号数据通过光纤通道发送 至后台监控系统。
[0004] 这种传统的监控方案有以下不足：
[0005] 1、通讯柜体、通信管理机和通信交换机造价成本高，而且通信管理机和通信交换 机是采购的现有的设备，而光伏电站所用到的通信功能远小于上述通信设备具有的通信功 能，造成大材小用，导致浪费；
[0006] 2、目前逆变器室的发展趋势是小型化、轻量化，尽量节约空间减少运输成本和材 料成本，而通讯柜体占用空间大，制约了逆变器室的小型化发展。
[0007] 因此，亟需一种箱变智能监控装置及智能监控系统以解决上述技术问题。 【实用新型内容】
[0008] 本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供一种箱变智能监控装置及智能 监控系统，用以解决光伏电站的建设成本高、通信设备和通信管理设备功能浪费的问题。
[0009] 本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
[0010] 本实用新型提供一种箱变智能监控装置，设置于箱式变压器内，包括：处理单元、 485通信单元和采样单元，处理单元分别与采样单元和485通信单元相连，能够将采样单元 采集到的箱式变压器的运行参数发送给485通信单元，其特征在于，所述装置还包括规约 转换单元；
[0011] 所述规约转换单元分别与逆变器、汇流箱和所述485通信单元相连，能够接收所 述485通信单元发送的箱式变压器的运行参数、逆变器发送的逆变器的运行参数以及汇流 箱发送的汇流箱的运行参数，并将所述箱式变压器的运行参数、逆变器的运行参数和汇流 箱的运行参数的通信规约格式定义统一为同一通信规约格式定义。
[0012] 进一步的，所述装置还包括光纤通信单元，所述光纤通信单元分别与所述规约转 换单元和后台监控系统相连，能够将已统一为同一通信规约格式定义的箱式变压器的运 行参数、逆变器的运行参数和汇流箱的运行参数通过光纤传输通道发送给所述后台监控系 统。
[0013] 优选的，所述光纤通信单元为自愈式光纤环网通信类型的光纤通信单元。
[0014] 优选的，所述光纤通信单元为单模光纤通信单元或双模光纤通信单元。
[0015] 进一步的，所述装置还包括电源单元，所述电源单元外接交流电源并分别与所述 规约转换单元和光纤通信单元相连，能够将交流电转换为直流电，用以为所述规约转换单 元和光纤通信单元供电。
[0016] 优选的，所述规约转换单元能够获取规约转换单元与逆变器和/或汇流箱之间的 通信端口的通信状态信息，并将规约转换单元与逆变器和/或汇流箱之间的通信端口的通 信状态信息发送给所述485通信单元，以使所述485通信单元将规约转换单元与逆变器和 /或汇流箱之间的通信端口的通信状态信息转发给所述处理单元；
[0017] 所述光纤通信单元还与所述485通信单元相连，能够获取光纤通信单元与后台监 控系统之间的通信端口的通信状态信息，并将光纤通信单元与后台监控系统之间的通信端 口的通信状态信息发送给所述485通信单元，以使所述485通信单元将光纤通信单元与后 台监控系统之间的通信端口的通信状态信息转发给所述处理单元。
[0018] 进一步的，所述装置还包括用于显示通信端口的通信状态的通信状态显示单元， 所述处理单元与所述通信状态显示单元相连，能够根据接收到的规约转换单元与逆变器和 /或汇流箱之间的通信端口的通信状态信息，以及光纤通信单元与后台监控系统之间的通 信端口的通信状态信息，指示所述通信状态显示单元显示所述规约转换单元与逆变器和/ 或汇流箱之间的端口的通信状态，以及所述光纤通信单元与后台监控系统之间的通信端口 的通信状态。
[0019] 优选的，所述通信状态显示单元为发光二极管。
[0020] 本实用新型还提供一种智能监控系统，包括：逆变器、汇流箱以及如前所述的箱变 智能监控装置，所述箱变智能监控装置设置于箱式变压器的内部，并分别与所述逆变器和 汇流箱相连。
[0021] 本实用新型具有如下有益效果：
[0022] 本实用新型通过在箱变智能监控装置内集成规约转换单元，代替外置的通信管 理机，可以根据光伏电站的需求设置规约转换单元的通信端口，削减不必要的端口，从而降 低成本；通过在箱变智能监控装置内集成光纤通信单元，代替外置的通信交换机，不但可以 根据光伏电站的需求设置光纤通信单元的通信端口，削减不必要的端口，从而降低成本，而 且，可以进一步撤销通讯柜，节约逆变器室的空间，从而减少建盖逆变器室的运输成本和材 料成本；通过设置电源单元为规约转换单元和光纤通信单元供电，使得规约转换单元和光 纤通信单元能够独立于箱式变压器工作；通过设置通信状态显示单元，可以显示箱变智能 监控装置与后台监控系统及各个设备之间的通信状态，以便工作人员能够及时发现和解决 通信问题。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型实施例提供的智能监控系统的结构示意图；
[0024] 图2为本实用新型实施例提供的箱变智能监控装置的结构框图；
[0025] 图3a_3e为本实用新型实施例提供的箱变智能监控装置内部各单元的接线示意 图。
[0026] 图例说明：
[0027] 1、箱式变压器 2、逆变器 3、汇流箱
[0028] 11、处理单元 12、485通信单元 13、采样单元
[0029] 14、规约转换单元 15、光纤通信单元16、电源单元
[0030] 17、通信状态显示单元
【具体实施方式】
[0031] 为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实 施方式对本实用新型作进一步详细描述。
[0032] 本实用新型提供一种箱变智能监控装置，集成了现有的通信管理机和通信交换机 的功能，从而可以撤销通讯柜、通信管理机和通信交换机，降低光伏电站的建设成本，并能 够合理设置利用设备的功能，减少资源和成本浪费。
[0033] 如图1所示，本实用新型提供一种智能监控系统，包括：逆变器2、汇流箱3以及箱 变智能监控装置，所述箱变智能监控装置设置于箱式变压器1的内部，并分别与逆变器2和 汇流箱3相连。
[0034] 以下结合图1、2,对本实用新型实施例提供的箱变智能监控装置进行详细说明，该 箱变智能监控装置设置于箱式变压器1内，可以包括：处理单元11、485通信单元12和采样 单元13,处理单元11分别与采样单元13和485通信单元12相连，能够将采样单元13采集 到的箱式变压器的运行参数发送给485通信单元12。优选的，该箱变智能监控装置还可以 包括分别与处理单元11相连的继电器开出单元（图中未绘示）、以太网通信单元（图中未 绘示）和干接点输入单元（图中未绘示）。其中，采样单元13用于采集箱式变压器的电压 和电流等运行参数；485通信单元12采用RS485端口进行数据通信；继电器开出单元用于 根据处理单元11的指示，控制断路器动作；干接点输入单元用于采集各个电气模块的输入 信号，包括断路器分合闸信号、熔断器熔断信号、高压负荷开关分合闸信号、轻瓦斯信号、重 瓦斯信号、超高温信号、高温信号、烟感信号、箱变门位置信号等；以太网通信单元用于根据 处理单元11的指示，控制使用以太网通讯的智能设备（例如视频安防等设备）动作。
[0035] 所述箱变智能监控装置还包括规约转换单元14,规约转换单元14与485通信单 元12相连，并与逆变器2和汇流箱3相连，能够接收485通信单元12发送的箱式变压器的 运行参数、逆变器2发送的逆变器的运行参数以及汇流箱3发送的汇流箱的运行参数，并将 所述箱式变压器的运行参数、逆变器的运行参数和汇流箱的运行参数的通信规约格式定义 统一为同一通信规约格式定义。例如，箱式变压器的运行参数、逆变器的运行参数和汇流箱 的运行参数的通信规约格式均为MODBUS规约格式，也就是说，数据报文（即运行参数）的 格式是相同的，但是，不同的设备生产商，在生产设备时，对数据报文各部分的定义是不同 的，例如，在MODBUS规约格式中，信息传输为异步方式，并以字节为单位。在主站和从站之 间传递的通信信息是10位的字格式。而对于报文的起始地址来说，逆变器厂商会以02 01 〇〇进行