一種光伏并網逆變器監測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光伏并網逆變器監測系統，包括遠程監控中心、電網采集終端、逆變器采集終端和電源模塊，所述逆變器采集終端包括處理器、第一載波通信模塊和第一傳感器模塊，第一傳感器模塊將采集的數據經過處理器處理運算后，通過第一載波通信模塊將數據發送給遠程監控中心，電網采集終端將采集的局域電網數據發送給遠程監控中心。實現了光伏并網發電系統中對太陽能電池板的故障監測以及逆變器的故障檢測等功能，系統能夠判斷微型逆變器是否損壞。
【專利說明】
一種光伏并網逆變器監測系統
技術領域
[0001]本實用新型屬于電力技術領域，涉及到一種抑制諧波和電磁干擾的光伏逆變器，尤其涉及到一種光伏并網逆變器監測系統。
【背景技術】
[0002]光伏逆變器在光伏發電系統中占有重要地位，對其運行狀態進行監控是保證整個發電系統正常運行的關鍵。隨著光伏發電產業的蓬勃發展，光伏逆變器帶來的故障監測問題也越來越受到人們的關注，嚴重的光伏板或者逆變器故障不僅影響電力設備本身的正常運行，并網運行時還將對電網造成沖擊。
【發明內容】
[0003]根據以上現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提出一種光伏并網逆變器監測系統，通過逆變器遠程監測節點實時監測逆變器的運行參數，通過參數分析，監測逆變器的運行狀況。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為:一種光伏并網逆變器監測系統，包括遠程監控中心、電網采集終端、逆變器采集終端和電源模塊，所述逆變器采集終端包括處理器、第一載波通信模塊和第一傳感器模塊，第一傳感器模塊將采集的數據經過處理器處理運算后，通過第一載波通信模塊將數據發送給遠程監控中心，電網采集終端將采集的局域電網數據發送給遠程監控中心。
[0005]所述第一傳感器模塊包括直流電流采集單元、直流電壓采集單元、交流電壓采集單元和交流電流采集單元，分別對應采集逆變器直流端和交流端的電壓、電流。所述直流電壓采集單元包括霍爾電壓傳感器和低通濾波器。所述電源模塊包括開關電源、LM7815、LM7915三端穩壓電源和41^1117穩壓器，開關電源經過1^7815和1^7915三端穩壓電源轉為±15V給霍爾電壓傳感器和低通濾波器供電，經AMS1117穩壓器轉化為3.3V電源為處理器供電。所述逆變器采集終端還包括第一繼電器控制模塊，第一繼電器控制模塊包括交流繼電器和直流繼電器，交流繼電器連接至交流電壓采集單元和交流電流采集單元，直流繼電器連接至直流電流采集單元、直流電壓采集單元，處理器輸出高低電平控制交直流繼電器的通斷。所述電網采集終端包括第二載波通信模塊和第二傳感器模塊和控制器，第二傳感器模塊采集局域電網電壓值經過控制器分析處理后，通過第二載波通信模塊上傳給遠程監控中心。所述電網采集終端還包括第二繼電器控制模塊，第二繼電器控制模塊連接第二傳感器模塊，控制器通過輸出高低電平給第二繼電器控制模塊，控制第二傳感器模塊采集電路通斷。所述遠程監控中心包括電腦監控端和第三載波通信模塊，電腦監控端通過第三載波通信模塊輪詢管理電網采集終端、逆變器采集終端。
[0006]本實用新型有益效果是:實現了光伏并網發電系統中對太陽能電池板的故障監測以及逆變器的故障檢測等功能，系統能夠判斷微型逆變器是否損壞。
【附圖說明】
[0007]下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0008]圖1是本實用新型的【具體實施方式】的逆變器采集終端結構圖。
[0009]圖2是本實用新型的【具體實施方式】的電網采集終端結構圖。
[0010]圖3是本實用新型的【具體實施方式】的遠程監控中心結構圖。
【具體實施方式】
[0011]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的【具體實施方式】如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本實用新型的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0012]本實用新型的主要思路是:監測系統包括遠程監控中心、電網采集終端和逆變器采集終端，通過將電網采集終端、逆變器采集終端的監測參數實時上傳給遠程監控中心，遠程監控中心對數據進行分析處理，實現對逆變器的故障監測。
[0013]在光伏逆變器遠程監控系統中，每個光伏逆變器上都要部署一個監控節點，完成逆變器運行參數的采集、處理及無線數據發送功能，逆變器采集終端包括核心處理器、第一載波通信模塊、第一傳感器模塊、顯示報警及按鍵模塊，第一傳感器模塊完成逆變器直流端和交流端的交直流電壓電流的測量，第一傳感器模塊包括直流電流采集單元、直流電壓采集單元、交流電壓采集單元和交流電流采集單元，傳感器將采集的數據經過核心處理器處理運算后，通過第一載波通信模塊實現數據交換，最后將節點數據發送給遠程監控中心。核心處理器主要完成采集模塊的數據的AD轉換及運算處理，以判斷運行參數是否超限；第一載波通信模塊主要完成節點間數據的通信；顯示報警及按鍵模塊主要用于顯示逆變器的采集到運行參數，當運行參數超過限值時啟動報警模塊，按鍵模塊則用于輸出參數設置，電源模塊為各個節點提供能量。
[0014]逆變器采集終端還包括第一繼電器控制模塊，第一繼電器控制模塊包括交流繼電器和直流繼電器，繼電器控制模塊電連接至處理器，通過RS485接口與第一載波通信模塊連接，交直流繼電器分別串聯接入逆變器的交流端和直流端，由處理器輸出高低電平控制交直流繼電器的通斷。
[0015]本實用新型采用LV25-P霍爾電壓傳感器完成直流電壓及交流電壓測量，交流電流測量選用LTS6-NP霍爾電流傳感器。LV25-P霍爾電壓傳感器的測量范圍比較寬，直流電壓的輸出信號再送至核心處理器之前需經過調理電路進行處理，調理電路的低通濾波器用來濾除直流電壓的傳感器輸出電壓中的高次諧波。霍爾交流電流傳感器采用+5V電源供電，同直流電壓信號相同，需要加低通濾波器來濾除高次諧波。
[0016]電源模塊采用一個±24V的開關電源作為主供電源，經過LM7815和LM7915三端穩壓電源轉為±15V給霍爾電壓傳感器及調理電路的集成運放供電，LM7805將15V電源轉化為5V給電流傳感器供電，再經AMSl 117轉化為3.3V電源為核心處理器及無線傳輸模塊供電。
[0017]電網采集終端包括第二載波通信模塊和第二傳感器模塊和控制器，電網采集終端中的第二傳感器模塊采集局域電網電壓值并上傳給遠程監控中心，第二傳感器模塊同第一傳感器模塊相同，采集直流電壓、電流值，交流電壓、電流值。
[0018]電網采集終端還包括第二繼電器控制模塊，第二繼電器控制模塊包括交流繼電器和直流繼電器，第二繼電器控制模塊電連接至控制器，通過RS485接口與載波通信模塊連接，交直流繼電器分別串聯接入局域電網的交流端和直流端，由控制器輸出高低電平控制交直流繼電器的通斷。
[0019]當局域電網(電池板)輸出電壓大于微型逆變器的啟動電壓時，在遠程監控中心檢測到逆變器交流為零，則判斷該微型逆變器已損壞。當光伏組件發生開路故障時，輸出電壓等于開路電壓，輸出電流等于零。當光伏組件發生短路故障時，輸出電壓等于零。當光伏組件單體電池片發生短路故障時，組件的輸出電流不會發生變化，輸出電壓會減小。
[0020]遠程監控中心包括電腦監控端和第三載波通信模塊，電腦監控端通過第三載波通信模塊完成對所有的電網采集終端和逆變器采集終端的輪詢管理、數據采集、記錄及顯示各個終端的工作狀態。第三電力線載波通信模塊接收電腦監控端發送的采集、控制命令轉換為載波信號并發送到各個終端，接收采集控制終端傳來的載波信號并轉換為串口信號，通過RS485串行接口傳送至電腦監控端。
[0021]上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內。本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種光伏并網逆變器監測系統，其特征在于，包括遠程監控中心、電網采集終端、逆變器采集終端和電源模塊，所述逆變器采集終端包括處理器、第一載波通信模塊和第一傳感器模塊，第一傳感器模塊將采集的數據經過處理器處理運算后，通過第一載波通信模塊將數據發送給遠程監控中心，電網采集終端將采集的局域電網數據發送給遠程監控中心。2.根據權利要求1所述的光伏并網逆變器監測系統，其特征在于，所述第一傳感器模塊包括直流電流采集單元、直流電壓采集單元、交流電壓采集單元和交流電流采集單元，分別對應采集逆變器直流端和交流端的電壓、電流。3.根據權利要求2所述的光伏并網逆變器監測系統，其特征在于，所述直流電壓采集單元包括霍爾電壓傳感器和低通濾波器。4.根據權利要求3所述的光伏并網逆變器監測系統，其特征在于，所述電源模塊包括開關電源、LM7815、LM7915三端穩壓電源和AMS1117穩壓器，開關電源經過LM7815和LM7915三端穩壓電源轉為± 15V給霍爾電壓傳感器和低通濾波器供電，經AMSl 117穩壓器轉化為3.3V電源為處理器供電。5.根據權利要求2所述的光伏并網逆變器監測系統，其特征在于，所述逆變器采集終端還包括第一繼電器控制模塊，第一繼電器控制模塊包括交流繼電器和直流繼電器，交流繼電器連接至交流電壓采集單元和交流電流采集單元，直流繼電器連接至直流電流采集單元、直流電壓采集單元，處理器輸出高低電平控制交直流繼電器的通斷。6.根據權利要求1所述的光伏并網逆變器監測系統，其特征在于，所述電網采集終端包括第二載波通信模塊和第二傳感器模塊和控制器，第二傳感器模塊采集局域電網電壓值經過控制器分析處理后，通過第二載波通信模塊上傳給遠程監控中心。7.根據權利要求6所述的光伏并網逆變器監測系統，其特征在于，所述電網采集終端還包括第二繼電器控制模塊，第二繼電器控制模塊連接第二傳感器模塊，控制器通過輸出高低電平給第二繼電器控制模塊，控制第二傳感器模塊采集電路通斷。8.根據權利要求1所述的光伏并網逆變器監測系統，其特征在于，所述遠程監控中心包括電腦監控端和第三載波通信模塊，電腦監控端通過第三載波通信模塊輪詢管理電網采集終端、逆變器采集終端。
【文檔編號】H02J13/00GK205509664SQ201620334473
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月20日
【發明人】葛愿, 王珣
【申請人】安徽工程大學