基于电力线载波通信的光伏系统监控方法与流程

本发明涉及电力线通信技术领域，具体涉及一种基于电力线载波通信的光伏系统监控方法。

背景技术：

电力线通信技术出现于20世纪20年代初期。它是利用已有的低压配电网作为传输媒介，实现数据传递和信息交换的一种手段。光伏电站的现有的通信监控系统，与电力传输系统相对独立，需要另外搭设通信线路，这样费用有所增加。现有技术只能对于一串（20块）光伏组件的运行情况进行监测，无法监控每个光伏组件的运行状态，如果系统出现故障，只能定位到故障串组，无法及时准确地查找到哪个光伏组件出现了问题，这样就增加了排除系统故障的时间和工作量，无法有效地保障整个光伏系统的安全性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于电力线载波通信的光伏系统监控方法，以解决现有技术中不能监控每个光伏组件的运行状态，并及时准确地查找到哪块光伏组件出现了问题，而无法有效地保障整个光伏系统的安全性的问题。

本发明实施例提供一种基于电力线载波通信的光伏系统监控方法，包括：

监控多个光伏组件的运行状态，根据所述多个光伏组件的运行状态对所述多个光伏组件的输出进行调节，提高光伏系统整体发电量；

存储所述多个光伏组件的运行状态信息，并对所述多个光伏组件的运行状态信息进行诊断，得出故障信息；

根据所述故障信息对光伏系统进行遥控控制，以控制所述多个光伏组件的关断。

可选的，所述存储所述多个光伏组件的运行状态的信息的过程为：

每个所述光伏组件中均设置有第一载波通信模块，所述第一载波通信模块将各个所述光伏组件的运行状态信息发送至对应的并网箱子站；所述第一载波通信模块为所述光伏组件的本地控制单元；

每个所述并网箱子站均设置有第二载波通信模块，各个所述并网箱子站接收对应的光伏组件的运行状态信息，以及将并网箱子站的信息发送至中央控制器；所述第二载波通信模块为所述并网箱子站的载波通信子站，以及所述第二载波通信模块将各个所述并网箱子站的信息发送至中央控制器；

所述中央控制器接收多个并网箱子站发送的信息并存储；所述中央控制器为所述光伏系统的监控系统的主站。

可选的，在所述监控多个光伏组件的运行状态之前，所述方法还包括：

所述主站与所述并网箱子站和所述光伏组件之间建立握手通信。

可选的，所述主站与所述并网箱子站和所述光伏组件之间建立握手通信的过程为：

所述主站、多个并网箱子站及多个本地控制单元进行自检；

所述主站启动通信握手模式，向多个并网箱子站发送主站代码，等待接收多个并网箱子站的信息；

各个所述并网箱子站实时处在侦听状态，接收到主站向多个并网箱子站发送主站代码请求信号后，将对应的并网箱子站代码及光伏组件的运行状态的信息发送至主站；

所述主站接收并网箱子站的信息，根据并网箱子站的并网箱子站列表识别所述并网箱子站代码；

所述主站识别所述并网箱子站代码成功，所述握手通信功能的握手通信成功。

可选的，所述根据并网箱子站的并网箱子站列表识别所述并网箱子站代码的过程为：

所述并网箱子站接收主站向发送的主站代码请求信号，并根据所述主站代码请求信号识别主站代码；

所述并网箱子站识别成功后，将所述光伏组件的运行状态信息和对应的并网箱子站代码发送给主站；

主站识别对应的并网箱子站代码，并将识别出的并网箱子站代码与预设并网箱子站代码列表比对，如果比对失败，本次所述握手通信功能的握手通信失败，结束本次所述握手通信；如果比对成功，本次所述握手通信功能的握手通信成功，所述主站存储各个并网箱子站信息，并更新所述光伏系统的监控平台数据。

可选的，所述对所述多个光伏组件的运行状态信息进行诊断，得出故障信息，具体为：

所述主站存储并网箱子站发送的光伏组件的运行状态信息，并在所述光伏系统的监控平台对光伏组件的运行状态信息进行诊断；

在诊断到并网箱子站存在故障时，所述主站识别对应的并网箱子站的故障代码，在所述监控平台上显示所述故障信息并进行报警。

可选的，所述主站识别对应的并网箱子站的故障代码具体为：所述主站将并网箱子站的故障代码与预设故障代码进行对比识别。

可选的，所述根据故障信息对光伏系统进行遥控控制，以控制光伏组件的关断，具体包括：

所述主站向存在故障信息的并网子站发送关断指令；

所述存在故障信息的并网子站接收关断指令，并向控制单元发出关断指令；

所述控制单元接收关断指令，并执行关断操作。

本发明实施例采用的技术方案与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例，本发明通过电力线载波通信方式实现光伏系统的监控功能，无需另设通信线路，可以监控每个光伏组件的运行状态，并自行对每个光伏组件的输出进行调节，提高系统整体发电量；通过光伏系统监控方法可以快速诊断故障位置，定位故障组件，且可以对光伏系统进行遥控控制，实现光伏组件中故障组件关断功能，保障整个光伏系统的安全性，并使得发电损失降到最低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于电力线载波通信的光伏系统监控方法流程图；

图2是本发明实施例提供的光伏系统的监控系统示意图；

图3是本发明实施例提供的一种实现基于电力线载波通信的光伏系统监控方法的过程流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例提供的基于电力线载波通信的光伏系统监控方法，包括：

步骤s101，监控多个光伏组件的运行状态，根据所述多个光伏组件的运行状态对所述多个光伏组件的输出进行调节，提高光伏系统整体发电量。

本实施例中，参见图2，本发明的通信方式依托于原有的电力线进行数据的传输，通过电力线载波通信方式实现光伏系统的监控功能，通过光伏系统的监控功能可以实现监控多个光伏组件的运行状态，无需另设通信线路或数据传输介质，降低了光伏系统的整体成本，使得光伏系统的硬件配置更加简单。根据所述多个光伏组件的运行状态对所述多个光伏组件的输出进行调节，提高光伏系统整体发电量。

步骤s102，存储所述多个光伏组件的运行状态信息，并对所述多个光伏组件的运行状态信息进行诊断，得出故障信息。

本实施例中，本发明的监控系统可监测到每个光伏组件的运行情况，存储所述多个光伏组件的运行状态信息，针对光伏系统产生的故障，对所述多个光伏组件的运行状态信息进行诊断，定位故障组件，并得出故障信息。

进一步地，所述存储所述多个光伏组件的运行状态的信息的过程为：

每个所述光伏组件中均设置有第一载波通信模块，所述第一载波通信模块将各个所述光伏组件的运行状态信息发送至对应的并网箱子站；所述第一载波通信模块为所述光伏组件的本地控制单元；每个所述并网箱子站均设置有第二载波通信模块，各个所述并网箱子站接收对应的光伏组件的运行状态信息，以及将并网箱子站的信息发送至中央控制器；所述第二载波通信模块为所述并网箱子站的载波通信子站，以及所述第二载波通信模块将各个所述并网箱子站的信息发送至中央控制器；所述中央控制器接收多个并网箱子站发送的信息并存储；所述中央控制器为所述光伏系统的监控系统的主站。

具体地，参见图2，本发明的光伏系统的监控系统可以监控多个光伏组件的运行状态，且每个所述光伏组件中均设置有第一载波通信模块，第一载波通信模块作为所述光伏组件的本地控制单元，采用电力线载波通信技术，实现光伏系统的通信功能，从而对光伏系统的运行状态进行监控。

第一载波通信模块将各个所述光伏组件的运行状态信息发送至对应的并网箱子站，本实施例中，n个光伏组件的本地控制单元对应一个并网箱子站，参见图2，监控系统中设置有m个并网箱子站，每个所述并网箱子站均设置有第二载波通信模块，各个所述并网箱子站接收对应的光伏组件的运行状态信息，第二载波通信模块作为所述并网箱子站的载波通信子站，通过电力线载波通信技术，将并网箱子站的信息发送至中央控制器。

所述中央控制器作为光伏系统的监控系统的主站，接收多个并网箱子站发送的信息并存储，对光伏系统的各个并网箱子站实行监测控制。

进一步地，在所述监控多个光伏组件的运行状态之前，所述方法还包括：

所述主站与所述并网箱子站和所述光伏组件之间建立握手通信。

具体地，光伏系统的监控系统可以监控多个光伏组件的运行状态，根据所述多个光伏组件的运行状态对所述多个光伏组件的输出电压进行调节，在所述监控多个光伏组件的运行状态之前，提高光伏系统整体发电量。在所述监控多个光伏组件的运行状态之前，所述主站与所述并网箱子站和所述光伏组件之间建立握手通信，如果握手通信成功，主站将存储各个并网箱子站的信息，并更新所述光伏系统的监控平台数据。

进一步地，所述主站与所述并网箱子站和所述光伏组件之间建立握手通信的过程为：

所述主站、多个并网箱子站及多个本地控制单元进行自检；所述主站启动通信握手模式，向多个并网箱子站发送主站代码，等待接收多个并网箱子站的信息；各个所述并网箱子站实时处在侦听状态，接收到主站向多个并网箱子站发送主站代码请求信号后，将对应的并网箱子站代码及光伏组件的运行状态的信息发送至主站；所述主站接收并网箱子站的信息，根据并网箱子站的并网箱子站列表识别所述并网箱子站代码；所述主站识别所述并网箱子站代码成功，所述握手通信功能的握手通信成功。

具体地，光伏系统的监控系统开始工作时，通电后，所述主站、各个并网箱子站、各个本地控制单元分别进行自检。所述主站自检结束后，向各个并网箱子站发布广播信息，并向各个并网箱子站发送主站代码，等待接收多个并网箱子站的信息，发送握手通信信号并准备进行握手通信。各个并网箱子站在自检后，一直处于侦听状态，等待接收所述主站的握手通信信号，所述各个并网箱子站接收到主站发布的广播信息后，首先识别所述主站代码，识别成功后，将对应的并网箱子站的信息发送给主站。各个本地控制单元一直处于发送状态，将每个光伏组件的运行状态的信息上传给对应的并网箱子站，各个并网箱子站同时发送对应的并网箱子站代码。主站接收各个并网箱子站传回的并网箱子站的信息时，主站首先识别并网箱子站代码，并根据并网箱子站的并网箱子站列表识别所述并网箱子站代码，所述主站识别所述并网箱子站代码成功，所述握手通信功能的握手通信成功。

进一步地，所述根据并网箱子站的并网箱子站列表识别所述并网箱子站代码的过程为：

所述并网箱子站接收主站向发送的主站代码请求信号，并根据所述主站代码请求信号识别主站代码；所述并网箱子站识别成功后，将所述光伏组件的运行状态信息和对应的并网箱子站代码发送给主站；主站识别对应的并网箱子站代码，并将识别出的并网箱子站代码与预设并网箱子站代码列表比对，如果比对失败，本次所述握手通信功能的握手通信失败，结束本次所述握手通信；如果比对成功，本次所述握手通信功能的握手通信成功，所述主站存储各个并网箱子站信息，并更新所述光伏监控系统的监控平台数据。

具体地，并网箱子站接收主站向发送的主站代码请求信号并识别主站代码，通过识别成功，将所述光伏组件的运行状态信息和对应的并网箱子站代码发送给主站，主站识别对应的并网箱子站代码，通过预设并网箱子站代码列表比对，根据比对结果，判断握手通信是否成功。如果比对失败，本次所述握手通信功能的握手通信失败，结束本次所述握手通信；如果比对成功，本次所述握手通信功能的握手通信成功，所述主站存储各个并网箱子站信息，并更新所述光伏监控系统的监控平台数据。

进一步地，所述对所述多个光伏组件的运行状态信息进行诊断，得出故障信息，具体为：

所述主站存储并网箱子站发送的光伏组件的运行状态信息，并在所述光伏系统的监控平台对光伏组件的运行状态信息进行诊断；在诊断到并网箱子站存在故障时，所述主站识别对应的并网箱子站的故障代码，在所述监控平台上显示所述故障信息并进行报警。

进一步地，所述主站识别对应的并网箱子站的故障代码具体为：所述主站将并网箱子站的故障代码与预设故障代码进行对比识别。

具体地，主站存储并网箱子站发送的光伏组件的运行状态信息，并在所述光伏系统的监控平台对光伏组件的运行状态信息进行诊断，在诊断到并网箱子站是否存在故障时，主站将并网箱子站上传的并网箱子站的信息中识别故障代码，所述主站将并网箱子站的故障代码与预设故障代码进行对比识别，若识别为无故障，则本次握手通信结束；若识别有故障，则对比相应的并网箱子站的故障代码，并在所述监控平台上显示所述故障信息，进行故障报警。

步骤s103，根据所述故障信息对光伏系统进行遥控控制，以控制所述多个光伏组件的关断。

进一步地，所述根据故障信息对光伏系统进行遥控控制，以控制光伏组件的关断，具体包括：

所述主站向存在故障信息的并网子站发送关断指令；所述存在故障信息的并网子站接收关断指令，并向控制单元发出关断指令；所述控制单元接收关断指令，并执行关断操作。

具体地，本实施例中，所述主站识别并网箱子站的故障代码，根据并网箱子站的故障代码表示的故障的类别，判断是否需要切断所述故障组件，若判断为不需要切断所述故障组件，则本次握手通信结束；若判断需要切断所述故障组件，则所述主站发送关断指令至存在故障信息的并网箱子站，存在故障信息的并网箱子站接收到关断指令后，发送关断指令至所述故障组件，当所述故障组件的本地控制单元接收到关断指令时，关断组件。

参见图3，本实施例中，实现基于电力线载波通信的光伏系统监控方法的过程为：

步骤s201，光伏系统的监控系统开始通电工作；

步骤s202，主站自检；

步骤s203，各个并网箱子站及各个本地控制单元分别进行自检；

步骤s204，主站启动通信握手模式，向各个并网箱子站发送主站代码，等待接收并网箱子站的信息；

步骤s205，各个并网箱子站实时处在侦听状态，接收到主战广播信号后，将各个并网箱子站的信息发送至主站；

步骤s206，主站接收各个并网箱子站的信息，根据并网箱子站列表识别所述并网箱子站代码；

步骤s207，判断识别是否成功；

步骤s208，识别失败，握手通信失败，握手通信结束；

步骤s209，识别成功，主站存储各个并网箱子站的信息，并更新和显示所述光伏系统的监控平台数据；

步骤s210，根据光伏系统的监控平台数据，判断并网箱子站是否有故障；

步骤s211，若无故障，则握手通信结束；若有故障，则主站识别故障代码，在所述监控平台上显示所述故障信息并进行报警；

步骤s212，根据故障信息判断是否关断对应的故障组件；

步骤s213，若判断为不需要切断所述故障组件，则握手通信结束；若判断需要切断所述故障组件，则所述主站发送关断指令至存在故障信息的并网箱子站；

步骤s214，存在故障信息的并网箱子站接收到关断指令后，发送关断指令至所述故障组件；

步骤s215，故障组件的本地控制单元接收到关断指令，进行关断光伏组件操作；

步骤s216，握手通信结束。

本发明通过电力线载波通信方式实现光伏系统的监控功能，无需另设通信线路，可以监控每个光伏组件的运行状态，并自行对每个光伏组件的输出电压进行调节，保证每个光伏组件输出为最高功率，提高系统整体发电量，使得整个系统的发电量得到很大的提升；在所述监控多个光伏组件的运行状态之前，主站与并网箱子站和光伏组件之间建立握手通信，通过监控平台可监测到每个光伏组件的运行状态，针对光伏系统产生的故障，可以快速诊断故障位置，定位故障组件；且可以对光伏系统进行遥控控制，能够对故障组件实现关断功能，保障整个光伏系统的安全性，并使得发电损失降到最低。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。