[發明專利]一種光伏電站監控系統及其方法

在審

• 申請號: 201710617118.2
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107394893A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 尹雪妍;鄭錦澤;黃梅;王欽若
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 楊曉松

1.一種光伏電站監控系統，所述系統由遠程監控平臺、現場應用平臺以及光伏電站終端設備組成；其中，光伏電站終端設備由采集傳輸裝置、協議轉換裝置和逆變器控制板組成；其特征在于，遠程監控平臺通過Internet網絡與現場應用平臺進行Web傳輸服務，現場應用平臺通過RS485與光伏電站終端設備相連，光伏電站終端設備之間通過RS485相連組成BACnet/MSTP網絡；現場應用平臺用于接收光伏電站終端設備的故障、事件、報警數據或查詢設備運行狀態、統計信息等，遠程監控平臺通過現場應用平臺接收或查詢本標準規定的數據或信息。

2.根據權利要求1所述的一種光伏電站監控系統，其特征在于光伏電站終端設備的硬件控制部分由DSP處理器以及人機界面、MSTP網卡、數據采集轉換模塊和RS485模塊等外圍設備組成，其連接關系為：DSP處理器分別與人機界面、MSTP網卡、數據采集轉換模塊、RS485模塊相連；DSP處理器通過MSTP網卡和BACnet/MSTP網絡相連；DSP處理器通過數據采集轉換模塊和采集傳輸裝置相連；DSP處理器通過RS485模塊和逆變器控制板相連。

3.根據權利要求1所述的一種光伏電站監控系統，其特征在于系統的數據鏈路層采用BACnet/MSTP網絡，該網絡利用令牌機制進行傳輸介質的訪問控制，系統中只有一個主站點持有令牌，只有持有令牌的主站點才可以對其他站點發送信息和指令，其他站點只有接收和監聽的功能，只有在響應主站點時才能執行響應的指令；其中站點得到應答的超時時間根據系統設置完成，當站點在應答超時時間內得到應答，或達到應答超時時間，就把令牌按站點地址次序傳遞。

4.根據權利要求3所述的一種光伏電站監控系統，其特征在于由一個光伏電站終端設備和現場應用平臺各構成一個BACnet/MSTP網絡的主站點，各光伏電站終端設備和現場應用平臺之間組成BACnet/MSTP網絡，運行在對等模式下。

5.根據權利要求3所述的一種光伏電站監控系統，其特征在于支持主站點跨路由訪問。

6.根據權利要求1所述的一種光伏電站監控系統，其特征在于光伏電站終端設備的硬件控制部分包括：總調度模塊、控制算法模塊、對象管理模塊、協議轉換模塊和通訊模塊；所述總調度模塊完成對各模塊的初始化和各模塊之間的協調調度工作；所述控制算法模塊完成光伏電站終端設備的邏輯控制，實現對對象當前值的判斷和操作；所述對象管理模塊完成對光伏電站終端設備所有BACnet對象屬性定義、初始化、維護和更新；所述協議轉換模塊完成從光伏電站終端設備的運行狀態、故障、事件、報警等信息到BACnet標準規定協議格式的轉換；所述通訊模塊完成各光伏電站終端設備之間、光伏電站終端設備與現場應用平臺之間的通信。

7.一種光伏電站監控方法，其應用于如權利要求1所述的光伏電站監控系統，其特征在于，其監控方法如下：

步驟1：系統啟動，進入初始化狀態；

步驟2：通過各個光伏電站終端設備的人機界面模塊，對每個設備的對象實例屬性進行參數配置；其中有一些對象實例的屬性可以在實例生成后在對象管理模塊中進行配置，也可以在生成實例時確定；將各個光伏電站終端設備加入到BACnet/MSTP網絡令牌邏輯環中，在對等模式下運行；

步驟3：在現場應用平臺、遠程監控平臺的后臺按照自定義的信息與格式，配置光伏電站終端設備的信息，并與步驟2的光伏電站終端設備形成關聯；

步驟4：光伏電站終端設備采集光伏電站實時狀態信息和關鍵設備參數，將逆變器控制板的直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流以及環境的溫度參數、輻照參數等數據通過人機界面，以BACnet標準的數據輸出形式顯示出來；

步驟5：當光伏電站終端設備收到查詢或控制指令時，根據該指令把相應的信息包裝成數據幀格式，發送給持有令牌的站點，并由持有令牌的站點，根據系統的控制算法把相應的信息發送至其他站點，各個站點執行相應的工作，并刷新對象屬性的當前值，以供遠程監控平臺查詢和控制，最終實現對系統的有效監控；

步驟6：當站點持有令牌的時間沒有在應答超時時間內得到應答，或沒有達到應答超時時間，則轉步驟4，否則把令牌傳給下一個站點，并轉步驟4。