[实用新型]分布式光伏电站电力载波通信系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力通信技术领域，具体的来说涉及一种分布式光伏电站的电力载波通信系统。

背景技术

随着光伏发电的推广，其相应的技术问题也逐渐显现出来。光照强度，地理位置，天气情况，周围气候等因素都会对光伏阵列的输出功率产生影响，获得实时数据，有利于光伏最大功率点的跟踪。同时，光伏电站一般建设在较偏远地区，并且规模也很大，一旦光伏组件出现问题，会直接损害用户的利益，同时故障排查也会消耗大量人力物力。如果单独架设通信和监测线路，又是一项非常庞大的工程，需要花费很大的投资。本文设计了一种基于电力线载波通信技术的光伏电站监测数据传输模块。该模块利用微处理器制作电力线载波收发机，并且使用已有的电力线路进行通信，既可获得光伏电站工作情况的实时数据，以便对光伏组件进行调整，同时也避免了单独架设监测和通信网络，减少了电站建设的投资。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种分布式光伏电站电力载波通信系统。

为了解决上述问题本实用新型的技术方案是这样的：

分布式光伏电站电力载波通信系统，包括多个光伏子系统，每个子系统集成了各自的太阳能电池板阵列、逆变器和通信模块,其特征在于：

通信模块上设有电力线载波收发机；

太阳能电池板阵列直流母线通过光伏逆变器逆变成交流电，并接入电网，载波收发机利用已有电力线直接进行通信；

电站中的太阳能电池板阵列、逆变器、多功能表等监控对象的状态信息，通过通信模块传送到光伏逆变器中。

所述通信模块的数字信号采用RS-232或RS485接口，电力线将与载波收发机相连的所有用户设备构建成一个数据网络，实现与配电自动化终端之间的数据传输。

所述通信模块的载波频率:10kHz～500kHz,载波速率600bps～1Mbps,传输距离<5km,动态范围>85dB,传输误码率<10-12,接收灵敏度<1mV,接收信噪比优于-3dB。

每个光伏子系统设有光伏组件监控器，光伏组件监控器对光伏模块周围的气象信息以及光伏模块的能量产出信息进行采集，将采集的信息转换为相应的数据格式，传递给通信模块；通信模块收到信息后，再将数据传递给监控PC机，工作人员根据所得信息对光伏模块的工作情况进行调整，并将调整控制信息再次转换为相应数据格式，通过通信模块传递给每个光伏模块的监控器中，对光伏组件进行调整。

载波信号的耦合方式采用电容耦合；电容耦合采用耦合电容器为主要元件，利用耦合电容将高频载波信号的输入端或输出端与电力线接入点连接，将高频载波信号直接注入电网，从电力线上接收高频载波信号。

有益效果：

1、本实用新型所述的技术方案实现电能的最优产出。当某个光伏组件出现故障时，其电能产量会大幅度降低，此时工作人员可很快锁定故障位置，并进行相应的维修。

2.采用了多频段自适应和多调制模式技术，先进的数字信号处理技术和通用标准通信协议，利用电力线作为数据传输通道，提高了通信的可靠性，能够在有强噪声干扰的低压配电线上实现稳定可靠的数据传输，可满足光伏电站监控设备通过电力线进行数据通信的需要。

3.电力线载波技术还可以，实时在线：电力线通信网络属于“即插即用”，接入电源就等于连通了通信网络。

范围广泛：电力线的规模比其他通信网络都要广，其覆盖范围是无法比拟的。

灵活高度：具有自动路由功能，通信网络更加灵活，信号不会受到阻隔。

4.电力线采用OFDM技术，具有强大的抗多径衰落与抗干扰能力，能够在电力线中实现可靠的快速传输数据。

5.电力线载波通信系统中，载波信号的耦合方式采用电容耦合。电容耦合采用耦合电容器为主要元件，利用耦合电容将高频载波信号的输入端或输出端与电力线接入点连接，将高频载波信号直接注入电网，或者从电力线上接收高频载波信号。

6.我们对将实现的电力线载波通信模块的网络通信协议软件分为三层：物理层、数据链路层、应用层(含网络层功能)来设计，各层之间通过接口函数与特定的数据结构进行信息的传递，尽可能地保证各层之间的独立性。

7.本实用新型利用了电力载波的PLC技术，监控中心的PC机向控制集中器发送读取信号的命令，汇流箱接收到命令后，将信息加载到电力线上，传输给集中器，最后送入监控终端的PC机。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；