[發明專利]光伏設備與主站數據通信的方法及光伏發電系統

在審

• 申請號: 201410280852.0
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104091435A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 高克洲;徐馳
• 申請（專利權）人: 航天科工深圳（集團）有限公司
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00;H04L1/16;H02J13/00
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務所 44209
• 代理人: 郭文姬;羅興元

技術領域

本發明涉及數據傳輸系統及該系統內的數據傳輸方法，特別是涉及光伏發電系統內的數據傳輸系統，以及該系統內的數據通信方法。

背景技術

現階段我國光伏發電產業發展迅猛，裝機容量增幅迅速。在光伏發電系統實際運行控制中，光伏設備運行信息采集的完整性很大程度上決定了光伏發電系統運行的效益。光伏發電系統通過主站采集信息并根據采集的信息對各光伏設備實行調度控制。現有技術信息采集的通訊協議一般基于逆變器，所采集的信息如普通機械發電系統一般，只采集光伏發電系統的電氣參數，如電壓、電流、有功功率、無功功率等。

對于光伏發電系統，上述采集的電氣參數僅能對系統發電的光伏設備的實時運行情況進行監測。但不能對光伏設備的發電能力進行預判。與傳統的機械發電系統不同的是，光伏發電系統的輸出功率具有隨機波動的特點，光伏設備會因氣象變化因素的而導致發電能力變化，且在一些氣象條件下，例如天氣突變，氣象因素能夠導致光伏設備的發電能力發生較大波動。這種波動對于光伏發電系統并入的主電網來說是不可接受的，將會給主電網運行穩定性帶來諸多問題，增加主電網的調度難度；同時光伏設備這種發電能力的波動也對光伏發系統的安全運行不利，最明顯的不利情況是，不穩定的光伏發電系統接入將會對主電網的潮流控制帶來極大困難。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于避免現有技術的不足之處而提出一種能夠預算光伏發電系統發電能力的光伏設備與主站數據通信的方法，以及實現該方法光伏發電系統。

本發明解決所述技術問題可以通過采用以下技術方案來實現：

提出一種光伏設備與主站數據通信的方法，基于光伏發電系統。所述方法為各光伏設備配置用于采集微氣象信息的微氣象數據采集單元；令主站能夠接收來自各光伏設備的微氣象數據，并根據光伏設備的微氣象數據預算該光伏設備的發電能力。所述主站與各光伏設備的數據通信包括如下步驟，

A.?主站按設定的時段分別向各光伏設備發出讀取請求數據；

B.?光伏設備在接收到讀取請求數據后，根據讀取請求數據要請求的反饋數據，向主站傳回主站請求數據。

進一步地，在主站與各光伏設備的數據通信過程中，當主站與光伏設備在設定的允許空閑時段內沒有互相傳輸數據，主站與光伏設備的數據通信包括如下步驟，

C.?主站向光伏設備發送查詢心跳數據包；

D.?當主站在設定的心跳時段內收到光伏設備的傳回的反饋心跳數據包，確認主站與光伏設備通信正常；否則確認主站與光伏設備通信中斷。

更具體地，在主站與各光伏設備的數據通信過程中，主站按設定的校時時間定時地向各光伏設備發出廣播校時數據。

對于數據傳輸，主站與各光伏設備的數據通信中，數據都被打包成數據傳輸幀，該數據傳輸幀包括幀頭、控制碼幀、長度幀、數據幀、校驗幀和幀尾。

所述幀頭包括四組字節組，每組字節組包括連續的第一字節和第二字節，所述第二字節是第一字節的反碼。

本發明解決所述技術問題可以通過采用以下技術方案來實現：

設計、制造一種光伏發電系統，包括至少一光伏設備，以及電連接各光伏設備的主站；所述光伏設備包括用于完成光能轉化為電能并輸出電能的發電模塊，至少一數據采集單元，電連接該數據采集單元的數據采集模塊，以及電連接所述數據采集模塊的通信模塊；各光伏設備借助通信模塊電連接所述主站；所述數據采集單元通過將采集的信息轉換為電信號的傳感器或者變換器采集針對發電模塊的數據；該數據采集單元包括用于采集電氣參數的電氣數據采集單元，以及用于采集微氣象信息的微氣象數據采集單元。

具體而言，所述微氣象數據采集單元包括用于偵測光照強度的光照強度數據采集單元，用于偵測光照角度的光照角度數據采集單元，用于偵測實時風速的風速數據采集單元，用于偵測實時風向的風向數據采集單元，用于偵測氣溫的氣溫數據采集單元，用于偵測相對濕度的濕度數據采集單元，用于采集降水量的降水量數據采集單元，用于采集露點溫度的露點溫度數據采集單元，用于采集地溫的地溫數據采集單元，用于采集氣壓信息的氣壓數據采集單元，以及用于采集輻射信息的輻射數據采集單元。

具體地，所述發電模塊包括用于將光能轉化為電能的至少一光伏單元，用于存儲電能的蓄電池，以及用于完成電能轉換的功率調節器；所述功率調節器電連接所述光伏單元和蓄電池。

另外，所述發電模塊還包括電連接所述功率調節器的交直流用電負載。