[發明專利]風光互補發電系統的遠程監控系統及其監控方法

在審

• 申請號: 201611236691.0
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106712660A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 張秀霞;冀千瑜;魏舒怡;張立龍;丁振偉
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: H02S10/12
• 分類號: H02S10/12;H02J3/32;H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 李宏德

技術領域

本發明涉及風光互補發電系統的監控，具體為風光互補發電系統的遠程監控系統及其監控方法。

背景技術

風光互補發電系統是一種合理的獨立電源系統，這種合理性不僅體現在資源配置、技術方案等方面，而且其性價比、供電可靠性相對獨立風力發電、獨立光伏發電系統尤為突出，正是這些合理性保證了風光互補發電系統將取得較為可觀的經濟、社會效益。

在我國，由于電網還不夠普及，邊遠地區還有眾多人口無電、缺電，這就需要通過建立一系列的風光混合發電電站來滿足這些地區無電人口的基本用電需求。另外，在城市景觀、庭園等低亮度照明要求情況下以及野外通信基站供電系統中，使用風光風光互補發電系統不僅能夠節約資源、增加人文科技氣息，而且可以取得良好的社會示范效應。

現有的監控系統結構復雜，對光伏陣列和風力發電機的協調控制不合理，可靠性和穩定性較差，且無法實時的對其進行監測控制。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種風光互補發電系統的遠程監控系統及其監控方法，結構簡單，設置合理，控制方便，能夠實現遠程實時監控。

本發明是通過以下技術方案來實現：

風光互補發電系統的遠程監控系統，包括依次交互連接的基于Android的移動客戶端、基于Java的上位機和混合發電控制器；

所述的風光互補發電系統包括蓄電池，并聯在蓄電池充電端的光伏陣列和風電發電機，連接在蓄電池供電端的負載；

所述的混合發電控制器包括用于控制光伏陣列輸出電壓的光伏控制模塊，用于控制風力發電機輸出電壓的風機控制模塊，并聯在蓄電池充電端的卸載負荷和第一繼電器，串聯在負載上的第二繼電器，用于分別采集蓄電池電壓、光伏陣列輸出電壓和風電發電機輸出電壓進行比較的單片機；單片機的輸出端分別連接光伏控制模塊、風機控制模塊、第一繼電器和第二繼電器；

當蓄電池電壓不大于過放保護電壓時，單片機控制第二繼電器常閉點斷開，斷開負載；

當蓄電池電壓不小于過充保護電壓時，單片機控制第一繼電器常開點閉合，接通卸載負荷。

優選的，基于Java的上位機包括與移動客戶端交互連接的Android通信模塊，與混合發電控制器交互連接的串口通信模塊。

優選的，所述的單片機上設置有采用ADC0809芯片的A/D采集電路，A/D采集電路用于采集蓄電池電壓、光伏陣列輸出電壓和風電發電機輸出電壓。

優選的，所述的單片機上設置有若干傳感器，分別用于采集如下物理量的數字信號，

風力發電機的風速、風向、電流和功率；

太陽能光伏陣列的光照強度、溫度、電流和功率；

蓄電池的溫度和電流；

所述的基于Java的上位機接收通過單片機輸出的物理量數字信號和控制信號進行監測、儲存和顯示；所述的基于Android的移動客戶端用于顯示和查看上位機中的物理量數字信號和控制信號。

優選的，單片機的輸出端通過采用ULN2003A芯片的繼電器電路控制第一繼電器和第二繼電器。

優選的，還包括用于給混合發電控制器供電的電源電路；所述的電源電路采用串聯的L7812電壓調節器和L7805電壓調節器；L7812電壓調節器的輸入端連接蓄電池電壓，輸出端輸出12V電壓連接L7805電壓調節器的輸入端，L7805電壓調節器輸出端輸出5V電壓連接單片機的供電端。

優選的，還包括用于顯示混合發電控制器工作狀態的顯示電路；顯示電路包括輸入端分別連接在單片機輸出端的六個顯示支路；單片機采用STC89C52單片機；

第一顯示支路的輸入端連接風力發電機的功率輸出信號，輸出端接地，輸入端和輸出端之間依次連接第一電阻、正向設置的第一二極管、正向設置的第一發光二極管；第二發光二極管反向并聯在第一二極管和第一發光二極管兩端；

第二顯示支路的輸入端連接光伏陣列的功率輸出信號，輸出端接地，輸入端和輸出端之間依次連接第二電阻、正向設置的第三發光二極管；第四發光二極管反向并聯在第三發光二極管兩端；

第三顯示支路的輸入端連接第二繼電器閉合信號，輸出端接5V電源，輸入端和輸出端之間依次連接正向設置的正向設置的第二二極管、第三電阻、第五發光二極管、第四電阻；

第四顯示支路的輸入端連接第一繼電器閉合信號，輸出端接5V電源，輸入端和輸出端之間依次連接正向設置的正向設置的第三二極管、第五電阻、第六發光二極管、第六電阻；