[發(fā)明專利]一種光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710617118.2
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107394893A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹雪妍;鄭錦澤;黃梅;王欽若
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 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(dá)律師事務(wù)所44329
• 代理人: 楊曉松

本發(fā)明涉及監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，特別涉及一種光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

早期的光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用范圍不廣，且需要維護(hù)人員駐守在現(xiàn)場，智能化程度不高，造成人力物力財力的浪費(fèi)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，以及光伏發(fā)電總裝機(jī)量的提高，人們對光伏監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高的要求。為了更好地將分散的光伏電站發(fā)電系統(tǒng)集中管理和調(diào)度，提高利用率，實(shí)時監(jiān)控光伏電站的運(yùn)行狀況變得越來越重要。

另一方面，隨著監(jiān)控技術(shù)不斷向智能化的方向發(fā)展，人們對監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和互操作性等方面的要求越來越高，互操作能力是一個自控系統(tǒng)具有最優(yōu)性能/價格比的有力保障。當(dāng)這種需求出現(xiàn)后，許多企業(yè)根據(jù)自己的產(chǎn)品特點(diǎn)開發(fā)了不同的標(biāo)準(zhǔn)，如CAN，MODBUS，LonTalk，PROFIBUS，EIB等。專利文獻(xiàn)200910145539.5(基于CAN總線的控制器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法)在兼容不同廠家的CAN總線通信接口設(shè)備的同時，可靈活配置應(yīng)用層協(xié)議，實(shí)時性強(qiáng)，但是它不能與Internet互聯(lián)，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息共享。專利文獻(xiàn)201010261703.1(基于MODBUS協(xié)議對逆變器監(jiān)控的通訊方法)通過設(shè)計一種用于太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中逆變器的工況記錄本地保存機(jī)流程，以及完善MODBUS協(xié)議指令，使得監(jiān)控計算機(jī)可以完整的記錄逆變器的運(yùn)行情況，但MODBUS幀類型和元件類型定義方式過于簡單，無法在強(qiáng)復(fù)雜化、高智能化的監(jiān)控系統(tǒng)中將數(shù)據(jù)類型表達(dá)清晰,其單一的主從方式也使其無法及時處理設(shè)備故障等問題。

BACnet標(biāo)準(zhǔn)是樓宇自控領(lǐng)域第一個開放性組織標(biāo)準(zhǔn)，任何公司或個人都可以參加該標(biāo)準(zhǔn)的討論和修改工作，是樓宇自控領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的體現(xiàn)，代表該領(lǐng)域發(fā)展的最新方向。BACnet/MSTP(主從令牌)協(xié)議是BACnet幾種鏈路層解決方案之一，由于其性價比、可靠性較高，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。提出一套方案將光伏電站終端設(shè)備引入到BACnet-MS/TP網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的智能監(jiān)控和互操作，顯然有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服光伏電站現(xiàn)有監(jiān)控技術(shù)的不足，發(fā)揮BACnet強(qiáng)互操作性的優(yōu)勢，提供一種光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)及其方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)由遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺、現(xiàn)場應(yīng)用平臺、光伏電站終端設(shè)備組成；光伏電站終端設(shè)備由采集傳輸裝置、協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置和逆變器控制板組成；其特征在于，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺通過Internet網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場應(yīng)用平臺進(jìn)行Web傳輸服務(wù)，現(xiàn)場應(yīng)用平臺通過RS485與光伏電站終端設(shè)備相連，光伏電站終端設(shè)備之間通過RS485相連組成BACnet/MSTP網(wǎng)絡(luò)；現(xiàn)場應(yīng)用平臺用于接收光伏電站終端設(shè)備的故障、事件、報警數(shù)據(jù)或查詢設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、統(tǒng)計信息等，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺通過現(xiàn)場應(yīng)用平臺接收或查詢本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)或信息。

光伏電站終端設(shè)備的硬件部分由DSP處理器以及人機(jī)界面、MSTP網(wǎng)卡、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊、RS485輸出模塊等外圍設(shè)備組成，其連接關(guān)系為：DSP處理器分別與人機(jī)界面、MSTP網(wǎng)卡、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊、RS485模塊相連；DSP處理器通過MSTP網(wǎng)卡和BACnet/MSTP網(wǎng)絡(luò)相連；DSP處理器通過數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)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。

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路層采用BACnet/MSTP網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)利用令牌機(jī)制進(jìn)行傳輸介質(zhì)的訪問控制，系統(tǒng)中只有一個主站點(diǎn)持有令牌，只有持有令牌的主站點(diǎn)才可以對其他站點(diǎn)發(fā)送信息和指令，其他站點(diǎn)只有接收和監(jiān)聽的功能，只有在響應(yīng)主站點(diǎn)時才能執(zhí)行響應(yīng)的指令。其中站點(diǎn)得到應(yīng)答的超時時間根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置完成，當(dāng)站點(diǎn)在應(yīng)答超時時間內(nèi)得到應(yīng)答，或達(dá)到應(yīng)答超時時間，就把令牌按站點(diǎn)地址次序傳遞。

一個光伏電站終端設(shè)備和現(xiàn)場應(yīng)用平臺各構(gòu)成一個BACnet/MSTP網(wǎng)絡(luò)的主站點(diǎn)，各光伏電站終端設(shè)備和現(xiàn)場應(yīng)用平臺之間組成BACnet/MSTP網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行在對等模式下。

一種光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)，支持主站點(diǎn)跨路由訪問。