专利名称：光伏并网电站数据集中器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数据集中器，具体对说，本实用新型涉及一种针对光 伏并网电站自主研发设计的具有数据收集、远程控制、无线传输和对外显示功 能的数据集中器。
技术背景光伏并网电站是利用太阳能电池板，将光能转化为直流电，再经过并网逆 变器把直流电转换成与电网同频、同相的交流电回送至电网的电力设施。由于 光伏并网电站分布较为偏远、分散，且构成光伏并网电站的太阳能电池板数目 众多，所以，目前对各光伏并网电站的管理水平较为落后。但是，由于光伏并网电站并网功率较大，并且和城市电网、配电设施直接 相连，故安全级别要求较高。为了避免给国家造成不必要的损失，保证维修人 员的自身安全，应尽可能作到在无人值守的情况下，对光伏并网电站进行实时 监控、事故报警，以保证光伏并网电站长期安全、稳定的连续运行。由于光伏并网电站建造时受到空间、地域、其他设施的影响，往往在同一 有限范围的辖区内光伏并网电站的分布较为分散。如果对每一座光伏并网电站 都安装一套监控设备，其日常运行及维护费用将花费巨大。 发明内容鉴于上述原因，针对同一辖区内的若干个光伏并网电站，本实用新型的目 的是提供一种具有数据收集、远程控制、无线传输和对外显示功能的光伏并网 电站数据集中器。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案 一种光伏并网电站数据 集中器，它由壳体、安装在壳体内的电源电路、控制电路、无线传输模块、电 力线载波模块、以及设置在壳体表面上的LED显示屏接口构成；所述控制电路通过一个数据输入/输出口与电力线载波模块的数据输出端 相连，采集分散在不同地方的光伏并网电站的运行数据；控制电路的另一个数据输入/输出口与无线传输模块相连，将处理后的各 个光伏并网电站的数据通过无线传输模块、互联网/或无线通讯网络传输给监 控中心；控制电路的另一个数据输入/输出口与设置在壳体上的LED显示屏接口相
连，通过与之相连的显示屏显示各光伏并网电站的运行数据。所述电力线载波模块的数据输入端通过电力线与光伏并网电站中的并网逆变器逆变电源输出端相连；该电力线载波模块通过电力线、采用广播发送方 式传递信息。所述控制电路是以单片机为核心设计的控制电路。所述无线传输模块通过GPRS或GSM方式进行数据的传输。 本实用新型通过电力线载波模块收集含盖范围内散落在各处的光伏并网 电站的运行数据，经控制电路加以分析整理之后， 一方面送到LED显示屏进 行显示；另一方面将整理好的数据通过无线传输模块发送到互联网上，作为实 时监控信息和运行记录，供监控人员分析、査询。同时，本实用新型控制电路 还可以通过无线传输模块接收监控中心发送的控制指令，控制各光伏并网电站 内的逆变器的运行。本实用新型的优点是可以作到在无人值守光伏并网电站 的情况下，对光伏并网电站进行实时监控、远程数据收集、控制、事故报警， 以保证光伏并网电站长期安全、稳定的连续运行。
图1为本实用新型数据集中器内部结构示意图； 图2为本实用新型数据集中器使用状态电器连接关系图； 图3为本实用新型数据集中器控制电路具体电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型公开的光伏并网电站数据集中器由壳体、安装在 壳体内的电源电路、控制电路、无线传输模块、电力线载波模块、以及设置在 壳体表面上的LED显示屏接口构成。所述控制电路通过一个数据输入/输出口与电力线载波模块的数据输出端 相连，采集分散在不同地方的光伏并网电站的运行数据。控制电路的另一个数 据输入/输出口与无线传输模块相连，将处理后的各个光伏并网电站的数据通 过无线传输模块、互联网/或无线通讯网络传输给监控中心。控制电路的另一 个数据输入/输出口与设置在壳体上的LED显示屏接口相连，通过与之相连的 显示屏显示各光伏并网电站的运行数据。控制电路主要是通过电力线载波模块 收集各个光伏并网电站的实时运行数据，加以整理之后送给LED显示屏进行 显示，并通过无线传输模块将数据发送至监控中心；以及，通过无线传输模块 接收监控中心的控制指令对各光伏并网电站进行远程控制。所述无线传输模块主要负责将控制电路处理后的关于各光伏并网电站的 数据利用GPRS或GSM方式传递到互联网上或者利用无线通讯网络发送给用 户；同时，用户可以利用短消息发送控制指令给控制电路对光伏并网电站中的 逆变器进行操作和设置。电力线载波模块的数据输出端与控制电路的数据输入/输出端相连，电力 线载波模块的数据输入端通过电力线与光伏并网电站中的并网逆变器逆变电 源输出端相连。它是数据集中器采集光伏并网电站实时运行数据的工具。为了 实现数据集中器通过电力线载波模块采集各光伏并网电站的运行状态，在光伏 并网电站中的每台并网逆变器中也需要安装一个电力线载波模块。安装在并网 逆变器中的电力线载波模块将本逆变器的运行数据通过电力线传输出去，安装 在数据集中器中的电力线载波模块接收各逆变器中的电力线载波模块传输的 数据，并解析接收的数据，识别出不同光伏并网电站中并网逆变器的运行数据， 传输给数据集中器中的控制电路进行处理。电力线载波模块是数据集中器和各 光伏并网电站之间进行通讯的硬件设施，数据集中器和各光伏并网电站之间是 通过电力线、采用广播发送方式传递信息的。所述电源电路主要是为整个光伏并网电站数据集中器提供工作电源。电源 电路的电源输入端与交流220V电网电源线相连， 一方面为整个数据集中器供 电，另一方面也是电力线载波信号的传输路径。电源电路的输出端输出功率为 10W直流+5V电压，为控制电路和无线模块、电力线载波模块供电。图2为本实用新型数据集中器应用状态电器连接关系图。如图所示，数据 集中器通过电力线载波模块、电力线与分散在各光伏并网电站中的并网逆变器 相连，采集各个光伏并网电站的运行数据；数据集中器对采集的数据处理后， 通过无线传输模块，利用互联网、移动通信网络将数据传输给监控中心，以及 接收监控中心发送的控制指令；同时，借助显示屏显示各光伏并网电站的运行 情况。如图l所示，数据集中器中的控制电路是以单片机为核心设计的控制电 路，主要负责向各光伏并网电站发送各种指令，收集各光伏并网电站的运行数 据，存储、分析后加以处理，同时将处理过的部分数据通过无线传输模块发送到监控中心并通过LED显示屏对外显示。图3为本实用新型控制电路的具体电路图。如图所示，单片机UO (型号 LPC2119)的TXDO、 RXDO管脚(管脚19、 21)与无线通讯模块J6的TXDO、 RXDO管脚(管脚16、 17)对应相连。在本实甩新型的具体实施例中，采用 WAVECOM公司生产的型号为ME2406的无线通讯模块。
单片机U0的TXD1、 RXD1管脚(管脚33， 34)经过三态门芯片U13 (型 号74LS125) 、 MAX232芯片U5与RS232端子J2的第4， 5脚相连，RS232 端子J2的第4， 5脚与电力线载波模块的数据输出管脚2， 3相连。在本实用 新型的具体实施例中，釆用世纪源辰公司生产的型号为SJYC-B1的电力线载 波模块。单片机U0的TXD1、 RXD1管脚(管脚33， 34)经过三态门芯片U13 (型 号74LS125) 、 MAX232芯片U5与RS232端子J2的第1， 2脚相连，RS232 端子J2的第1， 2与壳体上的LED显示屏接口相连。本实用新型的工作原理是通过电力线载波模块收集含盖范围内散落在各 处的光伏并网电站的运行数据，加以分析整理之后， 一方面送到LED显示屏 进行显示；另一方面将整理好的数据通过无线传输模块发送到互联网上，作为 实时监控信息和运行记录，供监控人员分析、查询。本实用新型采用电力线载 波结合无线传输的通讯方式，根据电力线载波模块的技术特点及使用要求设计 出一个主站统筹、各子站分工的通讯模式。以上所述是本实用新型的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本实 用新型技术方案基础上的等效变换，均属于本实用新型保护范围之内。
权利要求1、一种光伏并网电站数据集中器，其特征在于它由壳体、安装在壳体内的电源电路、控制电路、无线传输模块、电力线载波模块、以及设置在壳体表面上的LED显示屏接口构成；所述控制电路通过一个数据输入/输出口与电力线载波模块的数据输出端相连，采集分散在不同地方的光伏并网电站的运行数据；控制电路的另一个数据输入/输出口与无线传输模块相连，将处理后的各光伏并网电站的数据通过无线传输模块、互联网/或无线通讯网络传输给监控中心；控制电路的另一个数据输入/输出口与设置在壳体上的LED显示屏接口相连，通过与之相连的显示屏显示各光伏并网电站的运行数据。
2、 根据权利要求1所述的一种光伏并网电站数据集中器，其特征在于-所述电力线载波模块的数据输入端通过电力线与光伏并网电站中的并网逆变 器逆变电源输出端相连；该电力线载波模块通过电力线、釆用广播发送方式传递信息。
3、 根据权利要求2所述的一种光伏并网电站数据集中器，其特征在于-所述控制电路是以单片机为核心设计的控制电路；单片机的TXD0、 RXD0管脚与无线通讯模块的TXDO、 RXD0管脚对应相连；单片机的TXD1、 RXD1管脚经过三态门芯片、MAX232芯片、RS232端 子与电力线载波模块的数据输出管脚相连；单片机的TXD1、 RXD1管脚经过三态门芯片、MAX232芯片、RS232端 子与壳体上的LED显示屏接口相连。
4、 根据权利要求3所述的一种光伏并网电站数据集中器，其特征在于 所述无线传输模块通过GPRS或GSM方式进行数据的传输。
专利摘要本实用新型公开了一种光伏并网电站数据集中器，它主要由电源电路、控制电路、无线传输模块、电力线载波模块和LED显示屏接口构成。控制电路的数据输入/输出口与电力线载波模块的数据输出端相连，采集分散在不同地方的光伏并网电站的运行数据；控制电路的另一个数据输入/输出口与无线传输模块相连，将处理后的数据通过互联网/或无线通讯网络传输给监控中心；控制电路的另一个数据输入/输出口与LED显示屏接口相连，通过与之相连的显示屏显示各光伏并网电站的运行数据。本实用新型的优点是可以作到在无人值守光伏并网电站的情况下，对光伏并网电站进行远程数据收集、实时监控、事故报警，以保证光伏并网电站长期安全、稳定的连续运行。
文档编号H02J3/38GK201054505SQ200720149359
公开日2008年4月30日 申请日期2007年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者廖大方, 喆 张, 徐伟新, 邹昭平 申请人:北京自动化技术研究院