一种10kV高压侧光伏逆变器采集控制系统及方法与流程

一种10kv高压侧光伏逆变器采集控制系统及方法
技术领域
1.本发明涉及光伏发电信息采集技术领域，特别涉及一种10kv高压侧光伏逆变器采集控制系统及方法。


背景技术：

2.分布式光伏电站面临着分布广而散、站点多、运维难度大、人力成本高等一系列难题。针对10kv 以下的分布式电源并网运行调控仍存在管理盲区，无法实现对低压分布式光伏精益化管理，对电网运行安全、供电服务质量影响日益严重。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种10kv高压侧光伏逆变器采集控制系统及方法，能够实现各个系统之间进行互相通讯，对光伏逆变器进行本地控制和主站控制。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种10kv高压侧光伏逆变器采集控制系统，其中，包括主站模块、物联网表模块、通信转换器模块、协议转换器模块和光伏逆变器模块。
5.所述物联网表模块安装在高压侧，连接所述主站模块，采集和存储光伏逆变器运行参数，进行预测判断，根据控制策略执行控制，并将相关控制事件上传到主站模块。
6.所述通信转换器模块安装在变压器侧，通讯连接所述物联网表模块，转发所述物联网表模块采集的数据和下发的控制指令。
7.所述协议转换器模块安装在表箱侧，用于所述通信转换器模块和所述光伏逆变器进行数据交互。
8.所述光伏逆变器模块将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电。
9.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述物联网表模块包括：
10.采集单元，用于周期采集光伏逆变器运行参数。
11.运行限制对比单元，用于将采集到的光伏逆变器运行参数与限值参数作比对。
12.发电对比单元，用于接收所述主站模块下发的预测参数，将统计的光伏逆变器光伏发电量与预测发电量作比对。
13.策略执行单元，用于根据控制策略执行控制。
14.上报单元，用于将相关控制事件上报到所述主站模块。
15.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述通信转换器模块包括：
16.上行通信单元，通过蓝牙或者485通讯协议与所述物联网表模块进行通讯。
17.下行通信单元，通过hplc通讯技术与所述协议转换器模块进行通讯。
18.实现上下行设备数据通信及交互，解决载波信号无法跨变压器传输的问题。
19.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所
述协议转换器模块包括：
20.hplc通信单元，用于与所述通信转换器模块进行数据交互。
21.485通信单元，用于采集多个或单个光伏逆变器的电能信息，与光伏逆变器进行数据交互。
22.第二方面，本发明实施例还提供了一种10kv高压侧光伏逆变器采集控制方法，其中，包括：
23.采集和存储光伏逆变器运行参数，进行预测判断，根据控制策略执行控制，并将相关控制事件进行上传。
24.转发采集的运行数据和下发的控制指令。
25.进行数据交互。
26.将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电。
27.结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述采集和存储光伏逆变器运行参数，进行预测判断，根据控制策略执行控制，并将相关控制事件进行上传，包括：
28.周期采集光伏逆变器运行参数。
29.将采集到的光伏逆变器运行参数与限值参数作比对。
30.接收所述主站模块下发的预测参数，将统计的光伏逆变器光伏发电量与预测发电量作比对。
31.根据控制策略执行控制。
32.将相关控制事件上报到所述主站模块。
33.结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述相关控制事件包括台区谐波异常和过电压异常。
34.结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述转发采集的运行数据和下发的控制指令，包括：
35.通过蓝牙或者485通讯协议进行上行通讯。
36.通过hplc通讯技术进行下行通讯。
37.结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述进行数据交互包括：
38.通过hplc通讯协议进行数据交互。
39.采集多个或单个光伏逆变器的电能信息，通过485通信协议与光伏逆变器进行数据交互。
40.本发明实施例的有益效果是：
41.本发明采用模块化设计，可以扩展多种业务板卡，也支持多个同类型板卡，可以根据客户的需求进行定制。现场运行出现问题后，无需更换整套装置，只需更换有问题业务板卡。同时问题模块不会影响装置其他业务模块的运行，确保了整个装置运行的可靠性。
42.本发明可将主站服务器的功能进行本地化。这种方式大大减少了主站建设和维护成本，提高了数据的实时响应能力，可以直接将控制策略推送光伏逆变器进行光伏控制。
43.本发明在高压侧台区关口位置进行控制，实现台区多个用户光伏逆变器的电压、功率柔性控制，支撑分布式光伏客户实时采集、监测与控制。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
45.图1为本发明10kv高压侧光伏逆变器采集控制系统结构示意图；
46.图2为本发明10kv高压侧光伏逆变器采集控制方法的流程图。
具体实施方式
47.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
48.请参照图1，本发明的第一个实施例提供一种10kv高压侧光伏逆变器采集控制系统，其中，包括主站模块、物联网表模块、通信转换器模块、协议转换器模块和光伏逆变器模块。
49.所述物联网表模块安装在高压侧，连接所述主站模块，采集和存储光伏逆变器运行参数，进行预测判断，根据控制策略执行控制，并将相关控制事件上传到主站模块。
50.所述通信转换器模块安装在变压器侧，通讯连接所述物联网表模块，转发所述物联网表模块采集的数据和下发的控制指令。
51.所述协议转换器模块安装在表箱侧，用于所述通信转换器模块和所述光伏逆变器进行数据交互。
52.所述光伏逆变器模块将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电。
53.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述物联网表模块包括：
54.采集单元，用于周期采集光伏逆变器运行参数。
55.运行限制对比单元，用于将采集到的光伏逆变器运行参数与限值参数作比对。
56.发电对比单元，用于接收所述主站模块下发的预测参数，将统计的光伏逆变器光伏发电量与预测发电量作比对。
57.策略执行单元，用于根据控制策略执行控制。
58.上报单元，用于将相关控制事件上报到所述主站模块。
59.所述物联网表模块安装在关口位置，高供高计，计量精度0.5s级，能够完成自身电压、电流、功率等数据分钟级采集及上报。
60.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述通信转换器模块包括：
61.上行通信单元，通过蓝牙或者485通讯协议与所述物联网表模块进行通讯。
62.下行通信单元，通过hplc通讯技术与所述协议转换器模块进行通讯。
63.实现上下行设备数据通信及交互，解决载波信号无法跨变压器传输的问题。
64.结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述协议转换器模块包括：
65.hplc通信单元，用于与所述通信转换器模块进行数据交互。
66.485通信单元，用于采集多个或单个光伏逆变器的电能信息，与光伏逆变器进行数据交互。
67.本发明能够实现数据采集功能。物联网表4g模组根据参数采集物联表本表数据，通信转换器根据参数信息通过载波通道采集协议转换器和其他设备数据。物联网表4g模组按照上报任务采集通信转换器采集到的数据和本表数据上报主站。
68.实现事件上报功能。物联网表4g模组每5分钟抄读一次通信转换器中电压越限事件记录，根据事件记录号判断是否产生新事件，如果发生新的事件记录物联网表4g模组主动上报给主站。4g模组抄读本表判断本表是否产生事件记录，根据配置的参数判断是否上报事件。
69.实现柔性控制功能。主站发起对光伏逆变器的控制命令，物联网表4g 模组收到命令后通过485透传给通信转换器，通信转换器将控制命令转换为modbus协议转发给协议转换器，协议转换器再将收到的控制命令下发给光伏逆变器实现控制功能。
70.请参照图2，本发明的第二个实施例提供一种10kv高压侧光伏逆变器采集控制方法，其中，包括：
71.采集和存储光伏逆变器运行参数，进行预测判断，根据控制策略执行控制，并将相关控制事件进行上传。
72.转发采集的运行数据和下发的控制指令。
73.进行数据交互。
74.将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电。
75.结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述采集和存储光伏逆变器运行参数，进行预测判断，根据控制策略执行控制，并将相关控制事件进行上传，包括：
76.周期采集光伏逆变器运行参数。
77.将采集到的光伏逆变器运行参数与限值参数作比对。
78.接收所述主站模块下发的预测参数，将统计的光伏逆变器光伏发电量与预测发电量作比对。
79.根据控制策略执行控制。
80.将相关控制事件上报到所述主站模块。
81.结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述相关控制事件包括台区谐波异常和过电压异常。
82.结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述转发采集的运行数据和下发的控制指令，包括：
83.通过蓝牙或者485通讯协议进行上行通讯。
84.通过hplc通讯技术进行下行通讯。
85.结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述进行数据交互包括：
86.通过hplc通讯协议进行数据交互。
87.采集多个或单个光伏逆变器的电能信息，通过485通信协议与光伏逆变器进行数据交互。
88.本发明实施例旨在保护一种10kv高压侧光伏逆变器采集控制系统及方法，具备如下效果：
89.1、本发明采用模块化设计，可以扩展多种业务板卡，也支持多个同类型板卡，可以根据客户的需求进行定制。现场运行出现问题后，无需更换整套装置，只需更换有问题业务板卡。同时问题模块不会影响装置其他业务模块的运行，确保了整个装置运行的可靠性。
90.2、本发明可将主站服务器的功能进行本地化。这种方式大大减少了主站建设和维护成本，提高了数据的实时响应能力，可以直接将控制策略推送光伏逆变器进行光伏控制。
91.3、本发明在高压侧台区关口位置进行控制，实现台区多个用户光伏逆变器的电压、功率柔性控制，支撑分布式光伏客户实时采集、监测与控制。
92.本发明实施例所提供的10kv高压侧光伏逆变器采集控制方法及模块的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
93.具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述10kv高压侧光伏逆变器采集控制方法，从而能够实现数据采集、事件上报和柔性控制功能。
94.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random accessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
95.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。