[发明专利]光伏微网发电系统接入电网的3G智能监控终端

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能测控终端，特别是一种光伏微网发电系统接入电网的3G智能监控终端。

背景技术

目前，国内外对光伏系统的监控主要有两种：有线远程监控与无线远程监控。

有线远程监控技术包括三种：

（1）采用工业总线，如485总线、CAN总线等来实现下位机（DSP、单片机、工控机等）与监控主站PC机间的通讯；

（2）采用调制解调器（Modem）通过公用电话网来实现；

（3）利用互联网（Internet）与前两种方式相结合来实现，这种方式的使用范围更广、距离更长。

无线远程监控技术主要借助于微波站或人造卫星的中继传输技术,如利用移动通讯基站上专用的通讯信号频段进行传输。

目前我国西部很多移动基站上的太阳能光伏电站就是采用无线远程监控技术方式实现远程监控的；基于GSM /GPRS无线移动通讯网络的远程监控系统，它通过申请移动通讯GSM /GPRS的数据通讯业务、或SMS ( ShortMessage Service)短信息业务等实现远程监控。但是，所有这些信息传输系统采集及传送都需要在人工辅助下完成，其效率低下、反应迟钝、传输信息单一，无法满足现阶段我国能源管理、抢修工作的需要。同时监控系统费用昂贵。

同时，由于太阳能光伏电站受环境因素影响比较大，但其监控的广度、精度、实时性、投切速度要求非常高。如何通过整合资源实现提高光伏微网发电系统供电的安全性和可靠性，有效提升了配电网防止外力破坏和防灾抗灾的能力，已成为新的研究课题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种自动化集成度高的光伏微网发电系统接入电网的3G智能监控终端。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种光伏微网发电系统接入电网的3G智能监控终端，包括：测量控制单元、3G无线通信模块、3G无线通信网络和主站；所述测量控制单元采集光伏微网发电系统的环境参数和系统参数数据存储并处理，然后通过3G无线通信模块将数据经3G无线通信网络传送到主站，主站收到信息后进行智能分析和决策，通过3G无线通信网络经3G无线通信模块下达到测量控制单元。本发明中所述主机设有WEB后台，所述主机可将从测量控制单元传递来的信息通过web后台发布到Internet，用户可异地实时监控。

本发明所述的光伏微网发电系统接入电网的3G智能监控终端能够实时监控周围环境及设备运行参数，并可通过无线网络实现本地或远程监控，设备安装简单，可适应于多种环境，无需铺设专用通信链路，故障少，监控准确率高，速度快。

本发明中所述测量控制单元包括：传感采集模块、单片机、3G接口电路、存储器和PT、CT、电能计量单元；所述传感采集模块采集光伏阵列倾角信息、光伏微网发电系统的环境参数送至单片机，经单片机处理后存入存储器；所述PT、CT、电能计量单元采集并网电压、电流、光伏发电量计量信息、储能元件发电量信息和电力系统传统遥测、遥信信号送至单片机，经单片机处理后存入存储器。

本发明中所述传感采集模块包括：环境数据采集传感器、光伏列阵状态数据采集器、电压采集模块、电流采集模块、图形声音采集器；所述环境数据采集传感器包括：光强检测传感器、温湿度传感器、重力加速传感器；所述光强检测传感器用来检测太阳辐射量，温湿度传感器用来检测环境状况，重力加速传感器可用来测量矩阵倾角，根据这些数据量，可计算光伏矩阵发电量；测量控制单元中的PT、CT和电压电流传感器将大电流大电压转化为可测量电压、电流，传于单片机，用来采集并网电压、电流。电能计量单元将PT、CT采集的电压信息通过芯片功能计算光伏发电量计量信息、储能元件发电量信息。图形声音采集器可采集现场运行状况，便于后台可视化管理。

本发明中单片机采集并计算光伏系统发电量信息，太阳能辐射、光伏倾角、环境参数、传统遥测、遥信，并传送显示模块显示；根据采集的发电量和电压电流信息，能够判别电压、电流是否越限并判断是否发生故障、并将这些信息及性质经3G接口电路上报至3G无线通信网络，以便进行就地或者远程故障隔离或光伏微网发电系统投切问题。

本发明中所述测量控制单元还可以包括：按键模块和显示模块；所述显示模块用于显示模块用来完成开关量、状态量（并网电压、电流、光伏列阵倾角、环境参数等）、保护采样显示、电度显示、报告显示（时间顺序记录显示、操作报告、动作报告）、通信状态显示；所述按键模块主要用来完成监控状态转换，参数设置和定值修改，完成本地投切开关的分、合闸及分合闸闭锁操作。