[實用新型]基于光伏電站信息系統(tǒng)的交流采集器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220154917.3
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN202649334U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊勝鵬;李瑛;盧光偉
• 申請（專利權(quán)）人: 珈偉太陽能科技（上海）有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 何新平

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種光伏電站信息系統(tǒng)，具體地說，是一種基于光伏電站信息系統(tǒng)的交流采集器。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力能源的供應(yīng)日趨緊張。傳統(tǒng)用燃料生產(chǎn)的電力資源，一方面面臨著煤炭、石油的儲藏量越來越少的威脅，而另一方面，利用燃料生產(chǎn)電力的同時，對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。在能源資源供應(yīng)日趨緊張、環(huán)境惡化日益加劇的同時，國家推行節(jié)能減排的力度不斷加大，人們注重環(huán)保的意識也在不斷提高。由于太陽能是最干凈的能源，它隨處可見，而且永遠(yuǎn)存在。因而越來越多的人把注意力轉(zhuǎn)向利用太陽能發(fā)電，特別是基于光電轉(zhuǎn)換的光伏電站。

基于光伏電站的交流采集器，用于測量太陽能逆變器的輸出電壓、輸出電流、輸出功率、累計發(fā)電量、累計運行時間，并將這些數(shù)據(jù)通過RS485實時發(fā)送到綜合電能信息采集器，并由綜合電能信息采集器發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心。因為綜合電能信息采集器只能測量一臺太陽能逆變器的數(shù)據(jù)，在安裝的太陽能逆變器多于一臺的情況下，需要用到交流采集器進(jìn)行擴展，這樣就可以實現(xiàn)多臺逆變器的數(shù)據(jù)測量與傳送。一臺綜合電能采集器至多可以級聯(lián)三臺交流采集器，一臺綜合電能采集器可以連接一臺光伏逆變器。交流采集器可接收和執(zhí)行綜合電能信息采集器通過RS485發(fā)送的指令。

實用新型內(nèi)容

本實用新型目的在于提供一種基于光伏電站信息系統(tǒng)的交流采集器，交流采集器能夠?qū)崿F(xiàn)低成本對多臺太陽能逆變器的測量。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

基于光伏電站信息系統(tǒng)的交流采集器，包括MCU、電源模塊、電量采集模塊、RS232接口、RS485接口、PC機，電源模塊對MCU供電，電量采集模塊包括電壓互感器、電流互感器，電量采集模塊將測量的電壓信號、電流信號傳送給MCU，PC機通過RS232接口與MCU通信，進(jìn)行地址、預(yù)置參數(shù)設(shè)定，MCU通過RS485接口與一綜合電能信息采集器聯(lián)接，MCU向綜合電能信息采集器傳送實時測量的數(shù)據(jù)，同時MCU可接收、執(zhí)行綜合電能信息采集器通過RS485接口發(fā)送的指令，交流采集器通過RS485端口可實現(xiàn)級聯(lián)，至多可以級聯(lián)三臺交流采集器。

進(jìn)一步，所述電源模塊采用隔離式開關(guān)電源，保證了供電的穩(wěn)定性和可靠性。

進(jìn)一步，MCU采用32位的Cortex-M3構(gòu)架的單片機ST32F103VET6。

進(jìn)一步，所述電壓互感器采用電流型電壓互感器，實現(xiàn)了電壓信號的隔離測量。

進(jìn)一步，所述電流互感器采用開合式電流互感器，方便安裝，實現(xiàn)了電流信號的隔離測量，通過采用不同規(guī)格的電流互感器，可以實現(xiàn)大范圍高精度的電流測量。

本實用新型的交流采集器的工作原理包括兩部分：交流參數(shù)測量、與外界通信。

交流參數(shù)測量部分具體是：電壓互感器將電壓轉(zhuǎn)換為電流信號，經(jīng)過電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號，送入單片機片AD口。電流互感器將電流信號按比例縮小為隔離的電流信號，經(jīng)過電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號，送入單片機AD口。在單片機內(nèi)部以0.5ms為周期將所有的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，在單片機內(nèi)部，對轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字信號進(jìn)行高通濾波運算，去除直流分量，然后按照相應(yīng)的公式進(jìn)行計算。

電壓有效值：其中f_U為電壓校正系數(shù)，u_n為第n個電壓采樣點值，N為用來計算的采樣點的個數(shù)，N需要大于1/4周期點數(shù)，點數(shù)越多，計算越準(zhǔn)確，在交流采集器中N為200，當(dāng)市電頻率為50Hz時，N為4個電壓周期的點數(shù)。

電流有效值：其中f_I為電流校正系數(shù)，i_n為第n個電流采樣點值。

有功功率：P=fP*1NΣn=0N-1un*in]]>