一種用于分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種用于分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置，屬于分布式電源并網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

中國(guó)的太陽(yáng)能光伏起步于2009年，到2012年光伏太陽(yáng)能的裝機(jī)容量在5000MW（5G）左右；2013年開(kāi)始加速，新增裝機(jī)容量在8~10G左右，總裝機(jī)容量在15G左右；2013年7月，中國(guó)國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》，提出到2015年光伏發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到3500萬(wàn)千瓦以上。未來(lái)的幾年將迎來(lái)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的一波高峰。2014年，國(guó)家能源局規(guī)劃建設(shè)11.8GW的光伏裝機(jī)容量，其中，分布式光伏占7.6GW。

但是，目前，分布式光伏電站規(guī)模小，按照集中式光伏電站解決方案配置，二次設(shè)備利用率低，且價(jià)格高。為提高產(chǎn)品在分布式光伏電站領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，需開(kāi)發(fā)一款集成保護(hù)、測(cè)控、規(guī)約轉(zhuǎn)換和遠(yuǎn)動(dòng)功能于一體的多功能并網(wǎng)接口設(shè)備，以適應(yīng)分布式光伏電站的并網(wǎng)。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置不具備電能質(zhì)量分析功能以及規(guī)約轉(zhuǎn)換功能羸弱的特點(diǎn)，并且隨著接入智能設(shè)備數(shù)量的增加，接口數(shù)量有限導(dǎo)致輪詢時(shí)間受到很大影響，需外配專門的相關(guān)設(shè)備，建設(shè)成本、調(diào)試安裝的難度較高，抑制了分布式光伏電站的并網(wǎng)快速發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有的分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置不具備電能質(zhì)量分析功能以及規(guī)約轉(zhuǎn)換功能羸弱的特點(diǎn)，需外配專門的相關(guān)設(shè)備，建設(shè)成本高，調(diào)試安裝難的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種用于分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置，其特征在于：包括人機(jī)交互模件、交流采樣模件、主控模件、規(guī)約轉(zhuǎn)換模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和操作回路模件，各模件通過(guò)母板連接在一起，所述母板插接在5U機(jī)箱內(nèi)，所述5U機(jī)箱安裝于并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜，

所述主控模件、規(guī)約轉(zhuǎn)換模件兩者之間通過(guò)環(huán)網(wǎng)總線連接，所述主控模件與機(jī)交互模件、交流采樣模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和操作回路模件分別采用硬連線連接，

所述主控模件還通過(guò)以太網(wǎng)與監(jiān)控后臺(tái)相連接，所述規(guī)約轉(zhuǎn)換模件通過(guò)串口或者以太網(wǎng)和并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的智能設(shè)備相連接，

所述人機(jī)交互模件包括液晶顯示屏、操作鍵盤、LED狀態(tài)指示燈以及設(shè)置在液晶顯示屏背后的電源模件，所述液晶顯示屏、操作鍵盤、LED狀態(tài)指示燈位于5U機(jī)箱的正面，所述電源模件給人機(jī)交互模件、交流采樣模件、主控模件、規(guī)約轉(zhuǎn)換模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和操作回路模件提供工作電源；

前述的用于分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置，其特征在于：所述規(guī)約轉(zhuǎn)換模件最多可配置兩塊。

前述的用于分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置，其特征在于：所述主控模件包括交流采樣調(diào)理電路、FPGA、CPU、通訊電路、開(kāi)入開(kāi)出電路，所述通訊電路包括兩個(gè)以太網(wǎng)接口、一個(gè)B碼對(duì)時(shí)接口，所述交流采樣調(diào)理電路與交流采樣模件相連接，交流采樣調(diào)理電路通過(guò)FPGA與CPU相連接，所述CPU分別與通訊電路、開(kāi)入開(kāi)出電路相連接，所述通訊電路分別與規(guī)約轉(zhuǎn)換模件、人機(jī)交互模件相連接，所述開(kāi)入開(kāi)出電路與開(kāi)入開(kāi)出模件相連接。

前述的用于分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置，其特征在于：所述規(guī)約轉(zhuǎn)換模件包括CPU、外部通訊電路和內(nèi)部通訊電路，所述外部通訊電路包括四個(gè)RS232接口、一個(gè)RS485接口、4位地址撥碼開(kāi)關(guān)，通過(guò)4位地址撥碼開(kāi)關(guān)進(jìn)行外部通訊電路通訊通道切換，所述內(nèi)部通訊電路包括三個(gè)以太網(wǎng)接口，其中一路以太網(wǎng)接口為L(zhǎng)C光纖接口和電口可插拔選配；另外兩路以太網(wǎng)接口為固定電以太網(wǎng)模式。

前述的用于分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置，其特征在于：所述LED狀態(tài)指示燈為八個(gè)，用于顯示并網(wǎng)接口裝置的當(dāng)前工作狀態(tài)和事件告警信息。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的用于分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置，主控模件設(shè)有FPGA，能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)、測(cè)控，電能質(zhì)量分析功能，還設(shè)有規(guī)約轉(zhuǎn)換模件具備規(guī)約轉(zhuǎn)換和遠(yuǎn)動(dòng)功能，為本地監(jiān)控系統(tǒng)或遠(yuǎn)方調(diào)度系統(tǒng)與分布式光伏發(fā)電設(shè)備之間建立了通信橋梁，采用了雙配置的規(guī)約轉(zhuǎn)換模件和環(huán)網(wǎng)通訊連接，輪詢延時(shí)短，并支持IEC61850智能設(shè)備的接入，優(yōu)勢(shì)明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的用于分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置的系統(tǒng)框圖。

圖2是本實(shí)用新型的主控模件的系統(tǒng)框圖。

圖3是本實(shí)用新型的規(guī)約轉(zhuǎn)換模件的系統(tǒng)框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本實(shí)用新型的用于分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置，包括人機(jī)交互模件、交流采樣模件、主控模件、規(guī)約轉(zhuǎn)換模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和操作回路模件，各模件通過(guò)母板連接在一起，所述母板插接在5U機(jī)箱內(nèi)，所述5U機(jī)箱安裝于并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜，安裝方便，提高裝配效率，

所述主控模件、規(guī)約轉(zhuǎn)換模件兩者之間通過(guò)環(huán)網(wǎng)總線連接，環(huán)網(wǎng)通訊連接，輪詢延時(shí)短，提高訪問(wèn)效率，規(guī)約轉(zhuǎn)換模件與主控模件交換數(shù)據(jù)時(shí)每MB流量小于1秒；

所述主控模件與機(jī)交互模件、交流采樣模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和操作回路模件分別采用硬連線連接，

所述主控模件還通過(guò)以太網(wǎng)與監(jiān)控后臺(tái)相連接，所述規(guī)約轉(zhuǎn)換模件通過(guò)串口或者以太網(wǎng)和并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的智能設(shè)備相連接，

所述人機(jī)交互模件包括液晶顯示屏、操作鍵盤、LED狀態(tài)指示燈以及設(shè)置在液晶顯示屏背后的電源模件，所述液晶顯示屏、操作鍵盤、LED狀態(tài)指示燈位于5U機(jī)箱的正面，所述電源模件給人機(jī)交互模件、交流采樣模件、主控模件、規(guī)約轉(zhuǎn)換模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和操作回路模件提供工作電源，

如圖2所示，主控模件包括交流采樣調(diào)理電路、FPGA、CPU、通訊電路、開(kāi)入開(kāi)出電路，所述通訊電路包括兩個(gè)以太網(wǎng)接口、一個(gè)B碼對(duì)時(shí)接口，所述交流采樣調(diào)理電路與交流采樣模件相連接，交流采樣調(diào)理電路通過(guò)FPGA與CPU相連接，所述CPU分別與通訊電路、開(kāi)入開(kāi)出電路相連接，所述通訊電路分別與規(guī)約轉(zhuǎn)換模件、人機(jī)交互模件相連接，所述開(kāi)入開(kāi)出電路與開(kāi)入開(kāi)出模件相連接，所述開(kāi)入開(kāi)出電路采用了達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)技術(shù)和光電隔離技術(shù)，動(dòng)作時(shí)間小于1ms，數(shù)據(jù)上送延時(shí)小于1ms。

所述規(guī)約轉(zhuǎn)換模件最多可配置兩塊，如圖3所示，均包括CPU、外部通訊電路和內(nèi)部通訊電路，所述外部通訊電路包括四個(gè)RS232接口、一個(gè)RS485接口、4位地址撥碼開(kāi)關(guān)，通過(guò)4位地址撥碼開(kāi)關(guān)進(jìn)行外部通訊電路通訊通道切換，所述內(nèi)部通訊電路包括三個(gè)以太網(wǎng)接口，其中一路以太網(wǎng)接口為L(zhǎng)C光纖接口和電口可插拔選配；另外兩路以太網(wǎng)接口為固定電以太網(wǎng)模式

所述LED狀態(tài)指示燈為八個(gè)，用于顯示并網(wǎng)接口裝置的當(dāng)前工作狀態(tài)和事件告警信息。

所述主控模件、規(guī)約轉(zhuǎn)換模件內(nèi)的CPU均采用MPC8247芯片，功耗低，成本低，外設(shè)接口夠用。

綜上所述，本實(shí)用新型的用于分布式光伏發(fā)電的并網(wǎng)接口裝置，主控模件設(shè)有FPGA，能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)、測(cè)控，電能質(zhì)量分析功能，還設(shè)有規(guī)約轉(zhuǎn)換模件具備規(guī)約轉(zhuǎn)換和遠(yuǎn)動(dòng)功能，為本地監(jiān)控系統(tǒng)或遠(yuǎn)方調(diào)度系統(tǒng)與分布式光伏發(fā)電設(shè)備之間建立了通信橋梁，采用了雙配置的規(guī)約轉(zhuǎn)換模件和環(huán)網(wǎng)通訊連接，輪詢延時(shí)短，并支持IEC61850智能設(shè)備的接入，優(yōu)勢(shì)明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，具有良好的應(yīng)用前景。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。