一種光伏電站智能監控系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光伏電站控制系統技術領域，尤其地涉及一種光伏電站智能監控系統。
【背景技術】
[0002]現有光伏電站監控方案如下:每個光伏組件是個功率節點，每個功率節點和一個微型計算機處理器連接并形成一個小型電能采集點，多個所述微型計算機處理器并聯形成一個大型電能采集點并將信號傳輸至本地監控系統，由此構成了光伏電站監控。其存在缺陷:每個小功率節點和一個微型計算機處理器連接并形成一個小型電能采集點讓整個系統的接線顯得復雜，使系統不夠靈活，而且增加了建設系統的成本，而且遠程監控不夠完善。。
[0003]目前我國很大一部分的光伏電站建設在邊遠地區，絕大多都是相當分散的獨立電站。那些地區的電站安裝地點基礎設施比較差，有些安裝地點甚至沒有固定電話網絡、移動電話網絡和NITERNET網絡，采集到的電站運行數據無法傳遞給遠方的診斷工程師，無法實現實時、在線監視控制，給光伏電站的管理造成極大的不便。將這些光伏電站的監控信號全部傳到主控制室(如一臺計算機)，由主控制室來統一管理，而且這樣還可以監控到所有電站的運行情況，這是一種比較好的辦法。首先必須把所有的光伏電站運行數據傳到控制室。但是信號不可能傳輸那么遠的距離，一般的傳感器信號為電壓型，如果傳輸距離過遠，會造成信號的衰減效應，如此一來，將得不到正確結果。
[0004]因此，此問題亟需改變。
【發明內容】
[0005]本發明為了克服現有技術的不足，其目的旨在提供一種光伏電站智能監控系統，其能夠遠程監控光伏電站，同時，系統結構層設計簡潔合理，并還優化了光伏電站參數采集的結構設計。
[0006]為了解決上述的技術問題，本發明提出的基本技術方案為:
[0007]一種光伏電站智能監控系統，其包括現場采集層、現場電能管理層、本地控制管理層和遠程監控管理層；
[0008]進一步，所述現場采集層和現場電能管理層連接，并將與光伏電站運行狀況相關的各種數據傳輸至現場電能管理層；
[0009]進一步，所述現場電能管理層和本地控制管理層連接；所述現場電能管理層監控現場采集層運行狀況，分析和存儲從現場采集層傳來各種數據，并還與本地控制管理層相互通信；
[0010]進一步，所述本地控制管理層和遠程監控管理層連接；所述本地控制管理層可將光伏電站運行數據的分裝上報至遠程監控管理層；
[0011]進一步，所述遠程監控管理層通過對本地控制管理層發送控制指令，監控光伏電站。
[0012]進一步，所述現場采集層包括若干個光伏組件、若干個逆變器、若干個匯流箱，若干個檢測裝置以及若干個RS485轉換器；所述每個光伏組件串聯連接并形成一個小功率節點，所述小功率節點的輸出端和匯流箱的輸入端連接，匯流箱的輸出端和逆變器的輸入端連接，逆變器的輸出端輸出交流電流。
[0013]進一步，所述檢測裝置包括環境監測儀、溫度傳感器、電壓傳感器和電流傳感器；所述檢測裝置設置在現場采集層中任意一個工作設備上；所述檢測裝置通過RS485轉換器和現場電能管理層連接并將與光伏電站有關的環境數據、溫度數據、電壓數據和電流數據集中上報至現場電能管理層。
[0014]進一步，所述現場電能管理層包括第一電力線載波通信模塊、RS485轉換器、電源模塊、存儲模塊以及第一單片機；所述電源模塊分別與第一單片機、第一電力線載波通信模塊、存儲模塊連接，電源模塊為第一單片機、第一電力線載波通信模塊、存儲模塊提供直流電源；所述第一單片機分別與第一電力線載波通信模塊和存儲模塊連接，所述第一電力線載波通信模塊從電力線將信號解耦并傳輸至第一單片機處理分析，或者所述第一單片機可通過第一電力線載波通信模塊將收集到的數據耦合至電力線進而傳輸至現場電能管理層；所述存儲模塊存儲與光伏電站運行狀況相關的各種數據。
[0015]進一步，所述電源模塊包括:
[0016]進一步，最大功率跟蹤升壓電路模塊；所述最大功率跟蹤升壓電路模塊實時偵測光伏組件的發電電壓，并追蹤最高電壓值和電流值；
[0017]進一步，儲能電路模塊；所述儲能電路模塊儲存從最大功率跟蹤升壓電路模塊傳輸的能量，并可對負載放電；
[0018]進一步，濾波電路模塊；所述濾波電路模塊降低最大功率跟蹤升壓電路模塊或儲能電路模塊的電壓紋波系數；
[0019]進一步，單片機控制電路模塊；所述單片機控制電路模塊控制最大功率跟蹤升壓電路模塊和儲能電路模塊的電路關斷；
[0020]進一步，以及使輸出電壓保持穩定的穩壓電路模塊；
[0021 ] 進一步，所述最大功率跟蹤升壓電路模塊分別與儲能電路模塊和濾波電路模塊連接；所述單片機控制電路模塊分別與最大功率跟蹤升壓電路模塊和儲能電路模塊連接；所述儲能電路模塊和濾波電路模塊連接；所述濾波電路模塊和穩壓電路模塊連接。
[0022]進一步，所述本地控制管理層包括光伏電站運行狀況的監控電腦和第二電力線載波通信模塊；所述第二電力線載波通信模塊通過電力線將來自于第一電力線載波通信模塊對電力線加載的信號進行解耦，并傳輸至監控電腦；或者第二電力線載波通信模塊將來自于監控電腦的數據加載在電力線上，傳輸至第一電力線載波通信模塊；
[0023]進一步，所述第一電力線載波通信模塊或第二電力線載波通信模塊包括信號發送電路模塊、信號接收電路模、電力載波控制芯片和第二單片機；所述第二單片機和電力載波控制芯片連接；
[0024]進一步，所述信號發送電路模塊包括第一諧振功率放大電路、輸出濾波電路和第一耦合電路；所述第一諧振功率放大電路分別與電力載波控制芯片和輸出濾波電路連接，所述輸出濾波電路和第一耦合電路連接；
[0025]進一步，所述信號接收電路模塊包括第二諧振功率放大電路、輸入濾波電路和第二耦合電路；所述第二諧振功率放大電路分別與電力載波控制芯片和輸入濾波電路連接，所述輸入濾波電路和第二耦合電路連接。
[0026]進一步，所述遠程監控管理層包括遠程監控終端，所述遠程監控終端通過以太網和監控電腦連接并可對監控電腦發送控制指令，進而控制光伏電站的現場設備。
[0027]進一步，所述遠程監控終端包括遠程監控電腦、智能手機以及云端服務器。
[0028]本發明的有益效果是:
[0029]1、用戶既可在本地控制管理層監控光伏電站運行狀況，又可通過以太網遠程在遠程監控管理層監控光伏電站運行狀況。
[0030]2、每個光伏組件串聯連接并形成一個小功率節點，所述小功率節點的輸出端和匯流箱的輸入端連接，匯流箱的輸出端和逆變器的輸入端連接，逆變器的輸出端輸出交流電流。本發明的逆變結構采用集中逆變方式，從而避免了每個光伏組件相應裝配一個逆變器而增加布線復雜和成本增加的難題，因此采用此逆變結構能夠極大地降低成本和簡化布線。
[0031]3、現場采集層通過電力線通信模塊將信號加載于電力線上對現場電能管理層傳輸信號，從而避免了復雜的通信電網連線問題。
[0032]4、現場電能管