一種箱變智能監控裝置及智能監控系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及新能源發電技術領域，特別是涉及一種箱變智能監控裝置及智能 監控系統。
【背景技術】
[0002] 隨著全球經濟的快速發展，煤炭、石油等不可再生能源供應日趨緊張，開發使用新 能源已成當務之急。太陽能、風能等新能源作為一種豐富、潔凈和可再生的新能源，它的開 發利用對緩解能源危機、保護生態環境和保證經濟的可持續發展意義重大。新能源電站相 對傳統的變電站和發電廠項目有其獨有的特點，尤其是其監控系統與傳統的監控系統存在 很大區別。傳統電站基本都是集中組屏，電力設備與后臺監控系統之間距離很近。而新能 源電站中的光伏電站的后臺監控系統和電力設備之間分布極其分散，而且不同的電力設備 使用的通信規約不盡相同。
[0003] 目前，傳統的光伏電站各個臺區的逆變器、匯流箱、箱式變壓器等電力設備的運行 狀況的監控方案是：在箱式變壓器內部安裝箱變監控裝置，用以監控箱式變壓器的運行狀 況。通過在逆變器所在的逆變器室安裝通訊柜，由加裝在通訊柜內的通信管理機接收逆變 器、匯流箱、箱變監控裝置等電力設備發送的信號，并將各設備的不同的規約轉換為統一的 規約，實現規約轉換。并通過放置在通訊柜中的通信交換機，將信號數據通過光纖通道發送 至后臺監控系統。
[0004] 這種傳統的監控方案有以下不足：
[0005] 1、通訊柜體、通信管理機和通信交換機造價成本高，而且通信管理機和通信交換 機是采購的現有的設備，而光伏電站所用到的通信功能遠小于上述通信設備具有的通信功 能，造成大材小用，導致浪費；
[0006] 2、目前逆變器室的發展趨勢是小型化、輕量化，盡量節約空間減少運輸成本和材 料成本，而通訊柜體占用空間大，制約了逆變器室的小型化發展。
[0007] 因此，亟需一種箱變智能監控裝置及智能監控系統以解決上述技術問題。 【實用新型內容】
[0008] 本實用新型針對現有技術中存在的上述不足，提供一種箱變智能監控裝置及智能 監控系統，用以解決光伏電站的建設成本高、通信設備和通信管理設備功能浪費的問題。
[0009] 本實用新型為解決上述技術問題，采用如下技術方案：
[0010] 本實用新型提供一種箱變智能監控裝置，設置于箱式變壓器內，包括：處理單元、 485通信單元和采樣單元，處理單元分別與采樣單元和485通信單元相連，能夠將采樣單元 采集到的箱式變壓器的運行參數發送給485通信單元，其特征在于，所述裝置還包括規約 轉換單元；
[0011] 所述規約轉換單元分別與逆變器、匯流箱和所述485通信單元相連，能夠接收所 述485通信單元發送的箱式變壓器的運行參數、逆變器發送的逆變器的運行參數以及匯流 箱發送的匯流箱的運行參數，并將所述箱式變壓器的運行參數、逆變器的運行參數和匯流 箱的運行參數的通信規約格式定義統一為同一通信規約格式定義。
[0012] 進一步的，所述裝置還包括光纖通信單元，所述光纖通信單元分別與所述規約轉 換單元和后臺監控系統相連，能夠將已統一為同一通信規約格式定義的箱式變壓器的運 行參數、逆變器的運行參數和匯流箱的運行參數通過光纖傳輸通道發送給所述后臺監控系 統。
[0013] 優選的，所述光纖通信單元為自愈式光纖環網通信類型的光纖通信單元。
[0014] 優選的，所述光纖通信單元為單模光纖通信單元或雙模光纖通信單元。
[0015] 進一步的，所述裝置還包括電源單元，所述電源單元外接交流電源并分別與所述 規約轉換單元和光纖通信單元相連，能夠將交流電轉換為直流電，用以為所述規約轉換單 元和光纖通信單元供電。
[0016] 優選的，所述規約轉換單元能夠獲取規約轉換單元與逆變器和/或匯流箱之間的 通信端口的通信狀態信息，并將規約轉換單元與逆變器和/或匯流箱之間的通信端口的通 信狀態信息發送給所述485通信單元，以使所述485通信單元將規約轉換單元與逆變器和 /或匯流箱之間的通信端口的通信狀態信息轉發給所述處理單元；
[0017] 所述光纖通信單元還與所述485通信單元相連，能夠獲取光纖通信單元與后臺監 控系統之間的通信端口的通信狀態信息，并將光纖通信單元與后臺監控系統之間的通信端 口的通信狀態信息發送給所述485通信單元，以使所述485通信單元將光纖通信單元與后 臺監控系統之間的通信端口的通信狀態信息轉發給所述處理單元。
[0018] 進一步的，所述裝置還包括用于顯示通信端口的通信狀態的通信狀態顯示單元， 所述處理單元與所述通信狀態顯示單元相連，能夠根據接收到的規約轉換單元與逆變器和 /或匯流箱之間的通信端口的通信狀態信息，以及光纖通信單元與后臺監控系統之間的通 信端口的通信狀態信息，指示所述通信狀態顯示單元顯示所述規約轉換單元與逆變器和/ 或匯流箱之間的端口的通信狀態，以及所述光纖通信單元與后臺監控系統之間的通信端口 的通信狀態。
[0019] 優選的，所述通信狀態顯示單元為發光二極管。
[0020] 本實用新型還提供一種智能監控系統，包括：逆變器、匯流箱以及如前所述的箱變 智能監控裝置，所述箱變智能監控裝置設置于箱式變壓器的內部，并分別與所述逆變器和 匯流箱相連。
[0021] 本實用新型具有如下有益效果：
[0022] 本實用新型通過在箱變智能監控裝置內集成規約轉換單元，代替外置的通信管 理機，可以根據光伏電站的需求設置規約轉換單元的通信端口，削減不必要的端口，從而降 低成本；通過在箱變智能監控裝置內集成光纖通信單元，代替外置的通信交換機，不但可以 根據光伏電站的需求設置光纖通信單元的通信端口，削減不必要的端口，從而降低成本，而 且，可以進一步撤銷通訊柜，節約逆變器室的空間，從而減少建蓋逆變器室的運輸成本和材 料成本；通過設置電源單元為規約轉換單元和光纖通信單元供電，使得規約轉換單元和光 纖通信單元能夠獨立于箱式變壓器工作；通過設置通信狀態顯示單元，可以顯示箱變智能 監控裝置與后臺監控系統及各個設備之間的通信狀態，以便工作人員能夠及時發現和解決 通信問題。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型實施例提供的智能監控系統的結構示意圖；
[0024] 圖2為本實用新型實施例提供的箱變智能監控裝置的結構框圖；
[0025] 圖3a_3e為本實用新型實施例提供的箱變智能監控裝置內部各單元的接線示意 圖。
[0026] 圖例說明：
[0027] 1、箱式變壓器 2、逆變器 3、匯流箱
[0028] 11、處理單元 12、485通信單元 13、采樣單元
[0029] 14、規約轉換單元 15、光纖通信單元16、電源單元
[0030] 17、通信狀態顯示單元
【具體實施方式】
[0031] 為使本領域技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖和具體實 施方式對本實用新型作進一步詳細描述。
[0032] 本實用新型提供一種箱變智能監控裝置，集成了現有的通信管理機和通信交換機 的功能，從而可以撤銷通訊柜、通信管理機和通信交換機，降低光伏電站的建設成本，并能 夠合理設置利用設備的功能，減少資源和成本浪費。
[0033] 如圖1所示，本實用新型提供一種智能監控系統，包括：逆變器2、匯流箱3以及箱 變智能監控裝置，所述箱變智能監控裝置設置于箱式變壓器1的內部，并分別與逆變器2和 匯流箱3相連。
[0034] 以下結合圖1、2,對本實用新型實施例提供的箱變智能監控裝置進行詳細說明，該 箱變智能監控裝置設置于箱式變壓器1內，可以包括：處理單元11、485通信單元12和采樣 單元13,處理單元11分別與采樣單元13和485通信單元12相連，能夠將采樣單元13采集 到的箱式變壓器的運行參數發送給485通信單元12。優選的，該箱變智能監控裝置還可以 包括分別與處理單元11相連的繼電器開出單元（圖中未繪示）、以太網通信單元（圖中未 繪示）和干接點輸入單元（圖中未繪示）。其中，采樣單元13用于采集箱式變壓器的電壓 和電流等運行參數；485通信單元12采用RS485端口進行數據通信；繼電器開出單元用于 根據處理單元11的指示，控制斷路器動作；干接點輸入單元用于采集各個電氣模塊的輸入 信號，包括斷路器分合閘信號、熔斷器熔斷信號、高壓負荷開關分合閘信號、輕瓦斯信號、重 瓦斯信號、超高溫信號、高溫信號、煙感信號、箱變門位置信號等；以太網通信單元用于根據 處理單元11的指示，控制使用以太網通訊的智能設備（例如視頻安防等設備）動作。
[0035] 所述箱變智能監控裝置還包括規約轉換單元14,規約轉換單元14與485通信單 元12相連，并與逆變器2和匯流箱3相連，能夠接收485通信單元12發送的箱式變壓器的 運行參數、逆變器2發送的逆變器的運行參數以及匯流箱3發送的匯流箱的運行參數，并將 所述箱式變壓器的運行參數、逆變器的運行參數和匯流箱的運行參數的通信規約格式定義 統一為同一通信規約格式定義。例如，箱式變壓器的運行參數、逆變器的運行參數和匯流箱 的運行參數的通信規約格式均為MODBUS規約格式，也就是說，數據報文（即運行參數）的 格式是相同的，但是，不同的設備生產商，在生產設備時，對數據報文各部分的定義是不同 的，例如，在MODBUS規約格式中，信息傳輸為異步方式，并以字節為單位。在主站和從站之 間傳遞的通信信息是10位的字格式。而對于報文的起始地址來說，逆變器廠商會以02 01 〇〇進行