[實用新型]一種應(yīng)用于太陽能分布式并網(wǎng)系統(tǒng)的智能電表

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120334885.0
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN202330487U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃建明;陳占軍;陳聰;吳春華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海英孚特電子技術(shù)有限公司;上海巖芯電子科技有限公司
• 主分類號: G01R11/00
• 分類號: G01R11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種應(yīng)用于太陽能分布式并網(wǎng)系統(tǒng)的智能電表。

背景技術(shù)

近30年來，太陽能利用技術(shù)在技術(shù)研發(fā)、商業(yè)化生產(chǎn)、市場開拓方面都獲得了長足發(fā)展，成為快速、穩(wěn)定發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一。隨著太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用普及，尤其是在國家發(fā)布對太陽能上網(wǎng)電價的補貼政策后，對太陽能發(fā)電系統(tǒng)饋送到電網(wǎng)的電能需要精確計量；同時，針對用于住宅屋頂?shù)男⌒吞柲芊植际桨l(fā)電系統(tǒng)，需要提供用戶查詢系統(tǒng)中各個逆變器狀態(tài)及部分控制功能。傳統(tǒng)的電能表不具備監(jiān)控分布式系統(tǒng)中的逆變器功能，通常需要額外增加一個通信控制器以查詢并控制系統(tǒng)中的逆變器。

本實用新型在傳統(tǒng)的智能電表上增加了適用于太陽能分布式并網(wǎng)系統(tǒng)中的逆變器狀態(tài)查詢及控制的功能。

實用新型內(nèi)容

為實現(xiàn)上述功能，本實用新型提供的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于太陽能分布式并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的新型智能電表，在傳統(tǒng)功能的智能電表上，增加與系統(tǒng)中逆變器通信的功能，使得該智能電表能夠獲取各個逆變器的工作狀態(tài)，并可對其進(jìn)行控制。智能電表還可通過多種方式將系統(tǒng)及逆變器狀態(tài)上報給遠(yuǎn)程的服務(wù)器中，可為客戶實現(xiàn)實時信息和歷史信息的查詢功能。

所述智能電表包括微處理器，計量模塊，人機接口模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，上行通信模塊，下行通信模塊，電閘控制及電源模塊。所述微處理器用于對整個設(shè)備的數(shù)據(jù)處理及控制。所述計量模塊用于采集電網(wǎng)的電壓，電流，計量電量等。所述人機接口模塊用于顯示系統(tǒng)信息，接收用戶操作輸入。所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于記錄電能計量的歷史數(shù)據(jù)，異常狀況信息等。所述電源模塊產(chǎn)生直流電源以供設(shè)備使用。所述電閘控制可以在必要的時候關(guān)閉電網(wǎng)連接。所述下行通信模塊通過電力線載波方式，以高頻的通信載波信號把通信數(shù)據(jù)疊加到電力線上，與太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器進(jìn)行通信，通過這種通信方式可以采集逆變器的實時信息，例如每個電池板的發(fā)電功率，故障狀態(tài)等；通過電力線載波通信，所述下行通信模塊可以對并網(wǎng)逆變器進(jìn)行操作，例如參數(shù)配置，逆變器的啟停等操作。所述上行通信模塊是與web服務(wù)器通信的模塊，可以是GPRS無線傳輸、以太網(wǎng)接口、WIFI通信中的一種或多種通信模塊，但不僅限于上述幾種通信方式，可以將整個系統(tǒng)的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)端的web服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。

所述的web服務(wù)器可以提供監(jiān)控數(shù)據(jù)的存儲服務(wù)，以及提供網(wǎng)頁瀏覽服務(wù)，供遠(yuǎn)程用戶實時查詢系統(tǒng)狀態(tài)，或者查看歷史數(shù)據(jù)。

本實用新型在現(xiàn)有的智能電表上增加了用于太陽能分布式并網(wǎng)逆變器的通信接口，用于監(jiān)控太陽能發(fā)電系統(tǒng)的狀態(tài)，并可以對各個并網(wǎng)逆變器進(jìn)行操作。系統(tǒng)中的web服務(wù)器可以存儲監(jiān)控數(shù)據(jù)，以供遠(yuǎn)程客戶訪問實時數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)。

本實用新型給分布式太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)帶來的明顯優(yōu)勢是：集成了系統(tǒng)的計量和監(jiān)控功能，并提供了友好的用戶訪問形式來監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

附圖說明

圖1是本實用新型所應(yīng)用的太陽能分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)框圖。

圖2是本實用新型的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實現(xiàn)方式

圖1所示的一種太陽能分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)框圖，本系統(tǒng)中包括多個太陽能電池板(1)，每個太陽能電池板使用一個逆變器(2)以將所述太陽能電池板(1)的直流電轉(zhuǎn)化成交流電，并入電網(wǎng)(4)；系統(tǒng)接入電網(wǎng)(4)前安裝有本實用新型所述的智能電表(3)；智能電表(3)可以通過多種方式接入到互聯(lián)網(wǎng)(6)：通過GPRS網(wǎng)絡(luò)的方式接入互聯(lián)網(wǎng)(6)，或者通過以太網(wǎng)或WIFI經(jīng)過路由器(7)接入到互聯(lián)網(wǎng)(6)；智能電表(3)可以將通信信號以高頻方式疊加到交流總線(9)上，將通信信息發(fā)送給系統(tǒng)中各個逆變器(2)；所述逆變器(2)可以通過所述交流總線(9)接收并返回通信信息給所述智能電表(3)；所述智能電表(3)將采集到的系統(tǒng)信息，包括系統(tǒng)中各個逆變器(3)的信息，以及智能電表(3)所測量到的電能等其它信息，通過互聯(lián)網(wǎng)(6)發(fā)送給web服務(wù)器(5)；遠(yuǎn)程客戶(8)可以用通過所述互聯(lián)網(wǎng)(6)訪問到所述web服務(wù)器(5)，進(jìn)而觀察到所述智能電表(3)所采集到的系統(tǒng)實時信息或者歷史信息。

圖2所示為本實用新型的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)示意圖，由計量模塊(31)、微處理器(32)、上行通信模塊(33)，電閘控制(34)，人機接口模塊(35)，數(shù)據(jù)存儲模塊(36)，下行通信模塊(37)以及電源模塊構(gòu)成(38)。所述計量模塊(31)用于測量太陽能發(fā)電系統(tǒng)的交流總線(9)的信息，包括電壓，電流，發(fā)電量等；所述微處理器(32)對整個智能電表設(shè)備實現(xiàn)控制，計量，通信等功能；所述電閘控制(34)可以在必要的時候關(guān)斷太陽能發(fā)電系統(tǒng)的交流總線(9)與外部電網(wǎng)(4)之間的物理連接，保障在維修時候的安全；所述人機接口模塊(35)由顯示器(351)和輸入設(shè)備(352)構(gòu)成，用戶可以通過輸入設(shè)備(352)對微處理器(32)輸入命令，微處理器(32)可以在顯示器(351)上顯示測量信息及監(jiān)控到的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的逆變器(2)的狀態(tài)；所述數(shù)據(jù)存儲模塊(36)用于存儲一段時間內(nèi)的智能電表所測量到的系統(tǒng)信息，記錄系統(tǒng)異常情況等；所述下行通信模塊(37)是由載波通信接口(371)構(gòu)成，通過電力線載波通信方式與系統(tǒng)中的所有逆變器進(jìn)行通信；具體實現(xiàn)是用高頻的載波信號疊加到交流總線(9)上，通過復(fù)用交流總線(9)來實現(xiàn)智能電表(3)與逆變器(2)之間的通信，節(jié)省通信線路，簡化系統(tǒng)安裝；所述上行通信模塊(33)用于實現(xiàn)智能電表(3)設(shè)備接入到互聯(lián)網(wǎng)(6)的連接，具體實現(xiàn)可以通過GPRS無線傳輸模塊(331)，以太網(wǎng)接口(332)，WIFI通信(333)或者其它一些接入方式；所述電源模塊(38)是用于產(chǎn)生直流電源供設(shè)備使用。