[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

本發明涉及監控技術領域，更具體地說，特別涉及一種光伏電站監控系統及其方法。

背景技術

早期的光伏電站監控系統應用范圍不廣，且需要維護人員駐守在現場，智能化程度不高，造成人力物力財力的浪費。隨著信息技術的發展，以及光伏發電總裝機量的提高，人們對光伏監控系統提出了更高的要求。為了更好地將分散的光伏電站發電系統集中管理和調度，提高利用率，實時監控光伏電站的運行狀況變得越來越重要。

另一方面，隨著監控技術不斷向智能化的方向發展，人們對監控系統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具有最優性能/價格比的有力保障。當這種需求出現后，許多企業根據自己的產品特點開發了不同的標準，如CAN，MODBUS，LonTalk，PROFIBUS，EIB等。專利文獻200910145539.5(基于CAN總線的控制器網絡監控系統及監控方法)在兼容不同廠家的CAN總線通信接口設備的同時，可靈活配置應用層協議，實時性強，但是它不能與Internet互聯，不能實現遠程信息共享。專利文獻201010261703.1(基于MODBUS協議對逆變器監控的通訊方法)通過設計一種用于太陽能并網發電系統中逆變器的工況記錄本地保存機流程，以及完善MODBUS協議指令，使得監控計算機可以完整的記錄逆變器的運行情況，但MODBUS幀類型和元件類型定義方式過于簡單，無法在強復雜化、高智能化的監控系統中將數據類型表達清晰,其單一的主從方式也使其無法及時處理設備故障等問題。

BACnet標準是樓宇自控領域第一個開放性組織標準，任何公司或個人都可以參加該標準的討論和修改工作，是樓宇自控領域先進技術的體現，代表該領域發展的最新方向。BACnet/MSTP(主從令牌)協議是BACnet幾種鏈路層解決方案之一，由于其性價比、可靠性較高，被廣泛應用于現場總線網絡。提出一套方案將光伏電站終端設備引入到BACnet-MS/TP網絡中，實現監控系統的智能監控和互操作，顯然有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服光伏電站現有監控技術的不足，發揮BACnet強互操作性的優勢，提供一種光伏電站監控系統及其方法。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

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、光伏電站終端設備組成；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。

光伏電站終端設備的硬件部分由DSP處理器以及人機界面、MSTP網卡、數據采集轉換模塊、RS485輸出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。

系統的數據鏈路層采用BACnet/MSTP網絡。這種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。

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。

一種光伏電站監控系統，支持主站點跨路由訪問。