[发明专利]太阳能光伏发电数据监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据监测技术领域，尤其涉及太阳能光伏发电数据监测系统。

背景技术

随着科技的发展，能源扮演着越来越重要的角色。近年来化石能源存储量不断地減少，地球蕴藏的石油也只能再开采40年，天然气也只够60年使用，煤还有150年的存量。由于对能源的高度需求，人类终究会面对化石能源枯竭的一天。核能是可考虑的技术，但因安全疑虑大、技术需求高、无法应用至民生等问题，限制了发展的机会。在未来数十年间，人人类有必要开发出新一代的能源，以降低对石油、天然气和其他化石能源的依赖。太阳能是非常有发展潜力的能源之一。经由能源转换，可把太阳能转变成电能或其他燃料能源。太阳能除了本身不需成本外，和其他能源相比，具有环保、低污染、不需大型厂房等优点。过去由于相关材料科技不成熟和能源转换技术的限制，太阳能发电商业化或大量生产替代燃料几乎是不可能实现的理想。

然而，近年科学家克服了众多难题，各方面的技术发展已逐渐成熟，并且以太阳能为基础的技术会有很大的实用空间。太阳能光伏组件可利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能，这种光电转换过程通常叫做“光生伏特效应”。基于上述原理，当太阳能光伏组件工作的时候，它吸收照射到其表面的光能量，然后由光生伏特效应，将太阳能转化为电能并且输入端蓄电池里进行储存或经逆变器逆变上传到电网。但是缺乏数据监测平台，无法将数据进行收集，然后统一的处理，可能会导致太阳能发电的盲目性，最终导致电网的不稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了太阳能光伏发电数据监测系统，太阳能光伏发电数据监测系统采用的温度传感器为总线器件数字温度计,具有线路简单，体积小的特点，用该温度传感器组成一个测温系统，现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性，并且该传感器测量温度范围广、精度高，适合于恶劣环境的现场温度测量；太阳能光伏发电数据监测系统的太阳能辐射仪可用来测量光谱范围为0.3-3μm太阳总辐射和入射到斜面上的太阳辐射，如感应面向下可测量反射辐射，如加遮光环可测量散射辐射，使系统的测量范围变广；太阳能光伏发电数据监测系统的电表能测量如电流、电压、有功功率、无功功率、有功电能等电力参数，在高谐波污染环境下也可以准确测量各种电力参数，并且具有工业标准的RS-485通讯接口和MODBUS-RTU通讯协议，集数据采集、传输、控制功能于一身，使用方便简单，容易操作；太阳能光伏发电数据监测系统的计算机采用触摸屏式专业工控机，嵌入配电机柜，屏幕大，操作简便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括太阳能发电用电模块和控制模块，太阳能发电用电模块包括太阳能光伏组件、汇流箱、直流柜、逆变器、升压变压器、高压电网和负载，控制模块包括A温度传感器、B温度传感器、太阳能辐射仪、电表、数据采集器、计算机、TCP/IP、ADSL/2.5G/3G/DDN、本地数据服务器、省级数据远程服务器和国家数据远程服务器；太阳能光伏组件正面的中心位置安装有太阳能辐射仪，太阳能辐射仪所在平面与太阳能光伏组件正面在空间位置上保持平行；太阳能辐射仪的中心位置安装有A温度传感器；太阳能光伏组件的背面的中心位置安装有B温度传感器；A温度传感器、B温度传感器、太阳能辐射仪和电表均与数据采集器连接，数据采集器定时读取A温度传感器、B温度传感器、太阳能辐射仪和电表采集到的信号；数据采集器的输出端与计算机连接，并且将读取到的信号传给计算机进行处理；计算机处理后通过TCP/IP协议传给本地数据服务器；计算机还通过ADSL/2.5G/3G/DDN方式将信息传给省级数据远程服务器和国家数据远程服务器；太阳能光伏组件将太阳能转换成的电能输入到汇流箱，汇流箱汇集的电流流入直流柜；直流电经过逆变器后转换成工频的交流电；交流电流过电表，其中一部分经过升压变压器变成高压电上传到高压电网上，另一部分直接供给负载用电。

进一步优化本技术方案，所述的太阳能光伏组件的数量至少为一组，A温度传感器、B温度传感器和太阳能辐射仪的数量均至少为一个。

进一步优化本技术方案，所述的数据采集器与A温度传感器、B温度传感器、太阳能辐射仪和电表连接，并且至少预留两个数据采集通道。

进一步优化本技术方案，所述的ADSL/2.5G/3G/DDN为四种数据传输方式，计算机通过ADSL、DDN、2.5G或3G数据传输方式，将信息传输到省级数据远程服务器和国家数据远程服务器。