专利名称：基于web的光伏并网发电远程监测系统的制作方法
技术领域：
基于web的光伏并网发电远程监测系统技术领域[0001]本实用新型涉及一种基于嵌入式操作系统构建的、远程电站运行状态监测系统， 尤其涉及一种基于web的光伏并网发电站远程监测系统。
背景技术：
[0002]分布式新能源大规模并网发电，是解决目前电力供应紧张以及环境污染问题的一个有效途径。合理开发利用分布式新能源，减轻能源对外依靠的压力，对改善我国电力系统的电源结构，以及实现能源可持续发展的道路具有重大意义。目前国内外针对光伏发电系统的监测装置，主要是对光伏发电系统的控制和运行操作、光伏阵列及逆变器状态的检测， 主要对光伏电站内部数据进行采集和通信传输。由于大型光伏电站组的运行一般都是在无人值守的情况下进行的，要对地域上广泛分布的光伏电站设备进行监测、运行控制及维护十分困难和繁琐，需要大量的人力、物力及财力。[0003]部分光伏(或新能源并网发电站)为了实现信息共享和数据交流，采取了诸如 RS485，CAN总线等方式进行组网。这种方式不仅网络的覆盖范围有限，而且维护和管理极其不便。实用新型内容[0004]针对现有技术中存在的不足之处，本实用新型的目的是提供一种覆盖性更广、实用性更强、成本低的光伏并网发电远程监测系统。[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的基于web的光伏并网发电远程监测系统，它包括温度测量单元、照度测量单元、用于采集三相及中性点电压的电压采集单元和用于采集三相及中性线电流的电流采集单元，温度测量单元和照度测量单元的输出接A/D转换模块，A/D转换模块(通过485接口)和DSP处理模块双向连接；所述电压采集单元和电流采集单元的输出接电量采集与处理模块，DSP处理模块通过双口 RAM传输模块与电量采集与处理模块双向连接，电量采集与处理模块输出信号经由双口 RAM传输模块输入ARM9数据管理与通信模块；ARM9数据管理与通信模块的输出依次通过数据存储模块和以太网上传至数据库服务器，数据库服务器通过web服务器与客户端双向连接。[0006]本监测系统还包括开入模块和开出模块，开入模块的输出接电量采集与处理模块，电量采集与处理模块的一路输出接开出模块。[0007]所述A/D转换模块采用AD7606数模转换芯片。所述DSP处理模块采用 TMS320C6747芯片的DSP处理器。[0008]本监测系统还包括键盘，键盘的输出接ARM9数据管理与通信模块的输入，所述 ARM9数据管理与通信模块的输出同时与显示模块连接。[0009]本实用新型的有益效果本实用新型利用电量采集与处理模块实时在线采集光伏电站以及公共耦合节点的电压、电流信号，以及新能源电站处的自然环境(光照强度和温度)，计算光伏电站各项电能指标，并根据测量流程中的各项指标实时计算结果，再由统计分析得到监测时间段内的监测指标，再与规定的限值进行比较并发出相应报警信号。同时记录并网光伏电站的长期运行数据及历史报警事件，对光伏并网发电系统的运行状态进行在线监测、统计，实现了 Browse/Server模式的远程查看，提高了电站的自动化管理，节省了大量的人力和物力，提高了工作效率，有助于光伏并网发电系统的普及和推广。[0010]与现有技术相比，本实用新型还具有以下优点[0011]1、充分利用供电局现有的光纤环网，硬件开发、扩展和安装成本低，维护方便。[0012]2、采用了基于嵌入式实时操作系统和图形用户界面的ARM9硬件平台的新型微处理器，具有处理能力强、实时性高、易于升级等特点，为新能源并网电站监控系统的实现提供了一条新途径。[0013]3、系统采用全嵌入式设计方法，其中评估软件采用源码开放的Linux嵌入式实时操作系统，量测平台采用ARM9、ARM7和DSP组成多CPU系统，极大提高了测量控制单元的可靠性，具有较强的可靠性、网络通信能力和可扩充性。[0014]4、装置的强弱电布置完全分开，可大大减少外部电磁干扰在弱电侧的耦合，增强装置的抗干扰能力，保证系统连续运行稳定性和记录数据的安全可靠性。[0015]5、能够实时显示数据并有存储功能，方便数据查询和管理；通过网络内任意一台电脑即可利用浏览器对实时、历史数据进行查询或导出。此外，根据月统计报表、年统计报表，可以进一步统计研究老化问题以及当地天气情况对电站运行的中长期影响。
[0016]图1为本实用新型的结构框图；[0017]图2为本实用新型的web监测结构图；具体实施方式
[0018]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细地描述。[0019]图1为本实用新型的结构框图，如图所示，本实用新型基于web的光伏并网发电远程监测系统，包括电量采集与处理模块、温度测量单元、照度测量单元、用于采集三相及中性点电压的电压采集单元和用于采集三相及中性线电流的电流采集单元；温度测量单元和照度测量单元的输出接A/D转换模块，A/D转换模块通过485接口和DSP处理模块双向连接；所述电压采集单元和电流采集单元的输出接电量采集与处理模块，DSP处理模块通过双口 RAM传输模块与电量采集与处理模块双向连接，电量采集与处理模块输出信号经由双口 RAM传输模块输入ARM9数据管理与通信模块；ARM9数据管理与通信模块的输出依次通过数据存储模块和以太网上传至数据库服务器，数据库服务器通过web服务器与客户端双向连接。[0020]本实用新型工作过程描述温度测量单元和照度测量单元所测得的温度和照度信号经A/D转换模块、485接口和DSP处理模块后转化为数字信号，并通过双口 RAM传输模块输入电量采集与处理模块进行计算与处理；电量采集与处理模块同时根据电压采集单元和电流采集单元采集得到的三相及中性点电压、三相及中性线电流进行计算处理，所得信号经由双口 RAM传输模块输入ARM9数据管理与通信模块；ARM9数据管理与通信模块将相应数据存储至数据存储模块中，数据存储模块中数据经以太网(通过RJ45接口)上传至数据服务器。[0021]见图1，本监测系统还包括开入模块和开出模块，开入模块和开出模块为可选单元。开入信号通过开入模块接电量采集与处理模块，电量采集与处理模块的一路输出接开出模块。开入模块由后级的电量采集与处理模块通过双口 RAM传输模块将数据传至ARM9 数据管理与通信模块。开出模块用于执行ARM9数据管理与通信模块发出的动作指令，该指令通过双口 RAM传输模块和电量采集与处理模块输入到开出模块，从而输出开出信号。[0022]如图1所示，本监测系统还包括键盘，键盘的输出接ARM9数据管理与通信模块的输入，所述ARM9数据管理与通信模块的输出同时与显示模块IXD连接。[0023]作为一个实施例，所述A/D转换模块采用AD7606数模转换芯片。所述DSP处理模块采用TMS320C6747芯片的DSP处理器。[0024]图2为本实用新型web监测结构图，如图所示，web监测系统结构分为三个部分，即现场层子系统、中间层子系统和客户子系统，三个子系统均能够进行双向信息交流。其中， 构成现场层子系统的各可视化监测设备即本远程监测系统，该系统负责对光伏并网发电站的各电能质量指标、基本电量、暂态、稳态事件进行测量和记录，并通过LCD实时显示；中间层子系统包括数据库服务器和web服务器。现场层子系统通过以太网将数据上传至数据库服务器后，数据库服务器对数据进行分类和统计，并提供数据查询、索引、更新以及多用户存取控制功能。Web服务器提供网页浏览服务，根据用户的请求内容，实现相应功能，实现对现场层子系统的查看，并可通过网页进行数据导出、报表生成、绘制波形的功能。客户子系统在本实用新型中指的即是客户的PC及其浏览器工具，负责用户请求的发出以及相应响应的接收与存储。[0025]本实用新型采用全嵌入式结构，由ARM9处理器、ARM7处理器和DSP处理器组成多 CPU系统，结合光伏发电站环境参数，全面检测其运行参数，包括有功功率、无功功率、视在功率、电压、电流、光照强度、环境温度以及各项电能质量指标，包括各次电流谐波、各次电压谐波、电压偏差、频率偏差、电流三相不平衡度。电压三相不平衡度、电压波动、电压闪变、电压骤升、电压骤降。并将监测数据经以太网上传至数据库服务器，可由Brower/Server 方式进行实时访问。[0026]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.基于web的光伏并网发电远程监测系统，其特征在于它包括温度测量单元、照度测量单元、用于采集三相及中性点电压的电压采集单元和用于采集三相及中性线电流的电流采集单元，温度测量单元和照度测量单元的输出接A/D转换模块，A/D转换模块和DSP处理模块双向连接；所述电压采集单元和电流采集单元的输出接电量采集与处理模块，DSP处理模块通过双口 RAM传输模块与电量采集与处理模块双向连接，电量采集与处理模块输出信号经由双口 RAM传输模块输入ARM9数据管理与通信模块；ARM9数据管理与通信模块的输出依次通过数据存储模块和以太网上传至数据库服务器，数据库服务器通过web服务器与客户端双向连接。
2.根据权利要求1所述的基于web的光伏并网发电远程监测系统，其特征在于本监测系统还包括开入模块和开出模块，开入模块的输出接电量采集与处理模块，电量采集与处理模块的一路输出接开出模块。
3.根据权利要求1所述的基于web的光伏并网发电远程监测系统，其特征在于所述 A/D转换模块通过485接口和DSP处理模块双向连接。
4.根据权利要求1所述的基于web的光伏并网发电远程监测系统，其特征在于所述 A/D转换模块采用AD7606数模转换芯片。
5.根据权利要求1所述的基于web的光伏并网发电远程监测系统，其特征在于所述 DSP处理模块采用TMS320C6747芯片的DSP处理器。
6.根据权利要求1所述的基于web的光伏并网发电远程监测系统，其特征在于本监测系统还包括键盘，键盘的输出接ARM9数据管理与通信模块的输入，所述ARM9数据管理与通信模块的输出同时与显示模块连接。
专利摘要本实用新型公开了一种基于web的光伏并网发电远程监测系统，温度测量单元和照度测量单元的输出接A/D转换模块，A/D转换模块和DSP处理模块双向连接；电压采集单元和电流采集单元的输出接电量采集与处理模块，DSP处理模块通过双口RAM传输模块与电量采集与处理模块双向连接，电量采集与处理模块输出信号经由双口RAM传输模块输入ARM9数据管理与通信模块；ARM9数据管理与通信模块的输出依次通过数据存储模块和以太网上传至数据库服务器，数据库服务器通过web服务器与客户端双向连接。本实用新型实现了远程查看，提高了电站的自动化管理，节省大量的人力和物力，提高工作效率，有助于光伏并网发电系统的普及和推广；同时覆盖更广、实用性更强、成本低。
文档编号H02J13/00GK202276195SQ20112039693
公开日2012年6月13日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者刘永胜, 包拯民, 华靓, 姚海燕, 徐国钧, 童钧, 胡晓琴 申请人:余杭供电局