一种基于光纤环网的汇流箱监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于光纤环网的汇流箱监控系统。该系统包括安装于各汇流箱内的多个汇流箱监控器和安装于箱变内的箱变通信管理机，所述汇流箱监控器和所述箱变通信管理机各包括第一光纤模块和第二光纤模块，所述第一光纤模块和第二光纤模块通过光纤将各汇流箱监控器和箱变通信管理机首尾相连，以使各汇流箱监控器具有两条通信回路与箱变通信管理机相连。本实用新型专利技术采用光纤进行通信，可解决光伏生产区域汇流箱监控器与箱变通信管理机之间的通信问题，也可有效避免其他电力设备的电磁干扰，防止雷击损坏电子器件，环网的配置还可作为通信信道冗余，提高可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏监控领域，尤其涉及一种基于光纤环网的汇流箱监控系统。
技术介绍
随着国内光伏电站的大规模建设，光伏发电在整个电力供应中所占的比例逐渐增大，光伏电站的安全监测也逐渐得到运营企业的重视。目前光伏生产区域的监控主要依靠汇流箱监控和箱变测控来完成。光伏生产区域由众多的光伏组件组成，区域宽广，因此，智能设备之间可靠的通信是光伏电站生产区域监控需要重点解决的问题。当前主流的箱变测控装置与监控后台之间的通信依靠箱变通信管理机的以太网光纤环网实现，但汇流箱监控器与箱变通信管理机之间的通信一般都是采用RS485或者无线通信进行的。光伏电站的主要设备之一是逆变器，逆变器在工作时会产生大量的高次谐波，对电网和空间会产生极大的电磁污染，严重影响RS485和无线通信，为准确可靠的监控带来通信上的风险。另外光伏电站生产区域在建设时因范围大而往往没有统一的地网，避雷措施也不完善，这也给通信带来了大的隐患，往往在雷电日会导致全网失联。鉴于上述情况，迫切需要研发出一种解决上述问题的汇流箱监控系统。
技术实现思路
本技术目的在于解决光伏生产区域汇流箱监控器的通信问题，提出一种基于光纤环网的汇流箱监控系统，该系统采用光纤进行通信，可有效避免其他电力设备的电磁干扰，防止雷击损坏电子器件，环网的配置还可作为通信信道冗余，提高可靠性。为实现上述目的，本技术提供了一种基于光纤环网的汇流箱监控系统。该系统包括汇流箱监控器和箱变通信管理机，所述汇流箱监控器包括多个，各安装于室外的汇流箱内，用于采集进入各自汇流箱的组串电流、并联电压和环境温湿度信息；所述箱变通信管理机安装于室外的箱变内，用于采集汇流箱监控器的信息，实现协议转换；其中，所述汇流箱监控器和所述箱变通信管理机各包括第一光纤模块和第二光纤模块，所述第一光纤模块和第二光纤模块通过光纤将各汇流箱监控器与箱变通信管理机首尾相连，以使各汇流箱监控器具有两条通信回路与箱变通信管理机相连。进一步地，所述汇流箱监控器还包括：电流互感器，电压互感器，温湿度传感器，ADC芯片，CPU芯片，开入光耦，显示器，键盘和光伏电源，所述电流互感器、电压互感器和温湿度传感器分别与ADC芯片相连，用于将光伏组件的电流、电压及环境温湿度信号转换为适合ADC芯片读取的弱电压信号；所述ADC芯片与所述CPU芯片相连，用于将ADC芯片读取的弱电压信号进行模数转换后发送至所述CPU芯片；所述CPU芯片与开入光耦、键盘和显示器相连，用于读取ADC芯片、开入光耦和键盘的数据信息，并通过显示器显示，通过第一光纤模块和第二光纤模块对外传输；所述光伏电源，用于向监控器供电。进一步地，所述汇流箱监控器中的第一光纤模块通过光纤与邻近的汇流箱监控器或箱变通信管理机中的第二光纤模块相连，所述箱变通信管理机中的第一光纤模块与邻近的光伏功率优化器中的第二光纤模块相连。进一步地，所述汇流箱监控器中的第一光纤模块通过光纤与邻近的汇流箱监控器或箱变通信管理机中的第一光纤模块相连，所述汇流箱监控器中的第二光纤模块通过光纤与邻近的汇流箱监控器或箱变通信管理机中的第二光纤模块相连。本技术提出的基于光纤环网的汇流箱监控系统，所达到的有益效果如下：1、光纤通信不会收到其他电力设备的电磁干扰；2、雷击通信线路时，过电压不会沿光纤传输至弱电设备；3、通信速率远高于传统的RS485通信或无线通信；4、环网的拓扑结构可避免某一通信线路的损坏不会导致设备失联；5、光纤通信实现了设备间的电气隔离，单一设备的损坏不会影响其他设备的通信。附图说明图1是本技术基于光纤环网的汇流箱监控器的结构示意图；图2是本技术一种基于光纤环网的汇流箱监控系统的结构框图；图3是本技术另一种基于光纤环网的汇流箱监控系统的结构框图；附图标记说明：1-电流互感器，2-电压互感器，3-温湿度传感器，4-ADC芯片，5-CPU芯片，6-开入光耦，7-键盘，8-显示器，9-光伏电源，10-汇流箱监控器，11-汇流箱监控器，12-汇流箱监控器，13-汇流箱监控器，14-汇流箱监控器，15-箱变通信管理机，16第一光纤模块，17-第二光纤模块，18-光纤，19-光纤，20-光纤，21-光纤，22-光纤，23-光纤。具体实施方式为了使本
的人员更好的理解本技术实施例中的技术方案，并使本技术实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。图1是本技术实施例的基于光纤环网的汇流箱监控器的结构框图。如图1所示，本实施例中的汇流箱监控器包括电流互感器1、电压互感器2、温湿度传感器3、ADC芯片4、CPU芯片5、开入光耦6、显示器7、键盘8、光伏电源9、第一光纤模块16和第二光纤模块17。电流互感器1、电压互感器2、温湿度传感器3分别与ADC芯片4相连接负责将光伏组件的电流、电压及环境温湿度信号转换为适合ADC芯片4读取的弱电压信号。ADC芯片4与CPU芯片5相连，负责将ADC芯片4读取的弱电压信号进行模数转换后发送至所述CPU芯片5。开入光耦6、显示器7、键盘8、第一光纤模块16和第二光纤模块17分别与CPU芯片5相连，CPU芯片5负责读取ADC芯片4、开入光耦6和键盘8的数据信息，并通过显示器7显示，通过第一光纤模块16和第二光纤模块17对外传输。光伏电源9主要用来向监控器供电。图2是本技术基于光纤环网的汇流箱监控系统的结构框图。如图2所示，本技术基于光纤环网的汇流箱监控系统包括汇流箱监控器和箱变通信管理机。汇流箱监控器包括多个，本实施例中包括4个，分别为汇流箱监控器11、汇流箱监控器12、汇流箱监控器13和汇流箱监控器14，各安装于室外的汇流箱内，负责采集进入各自汇流箱的组串电流、并联电压和环境温湿度信息。箱变通信管理机15安装于室外的箱变内，负责采集汇流箱监控器的信息，实现协议转换。其中，汇流箱监控器11、12、13、14和箱变通信管理机15各包括第一光纤模块16和第二光纤模块17，第一光纤模块16和第二光纤模块17用来组成光纤环网。第一光纤模块16和第二光纤模块17通过光纤将各汇流箱监控器与箱变通信管理机首尾相连，使各汇流箱监控器具有两条通信回路与箱变通信管理机相连。具体地，本实施例中的汇流箱监控器中的第一光纤模块16通过光纤17、18、19、21与邻近的汇流箱监控器或箱变通信管理机中的第二光纤模块17相连。箱变通信管理机中的第一光纤模块16通过光纤20与邻近的光伏功率优化器中的第二光纤模块17相连。正常通信时，与箱变通信管理机15中第二光纤模块17相连的汇流箱监控器14的数据从其内部的第二光纤模块17往外发送，其他汇流箱监控器11、12、13将各自内部的第一光纤模块16接收到的下级数据加上本机数据一起由各自内部的第二光纤模块17发出。当某处光纤异常时，例如光纤18损坏，汇流箱监控器11、12检测到损坏之后，汇流箱监控器11将本机数据从其内部连接完好的第一光纤模块16往外发送，汇流箱监控器12将本机数据从其内部连接完好的第二光纤模块17往外发送；此时，汇流箱监控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光纤环网的汇流箱监控系统，其特征在于，包括汇流箱监控器和箱变通信管理机，所述汇流箱监控器包括多个，各安装于室外的汇流箱内，用于采集进入各自汇流箱的组串电流、并联电压和环境温湿度信息；所述箱变通信管理机安装于室外的箱变内，用于采集汇流箱监控器的信息，实现协议转换；其中，所述汇流箱监控器和所述箱变通信管理机各包括第一光纤模块和第二光纤模块，所述第一光纤模块和第二光纤模块通过光纤将各汇流箱监控器和箱变通信管理机首尾相连，以使各汇流箱监控器具有两条通信回路与箱变通信管理机相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤环网的汇流箱监控系统，其特征在于，包括汇流箱监控器和箱变通信管理机，所述汇流箱监控器包括多个，各安装于室外的汇流箱内，用于采集进入各自汇流箱的组串电流、并联电压和环境温湿度信息；所述箱变通信管理机安装于室外的箱变内，用于采集汇流箱监控器的信息，实现协议转换；其中，所述汇流箱监控器和所述箱变通信管理机各包括第一光纤模块和第二光纤模块，所述第一光纤模块和第二光纤模块通过光纤将各汇流箱监控器和箱变通信管理机首尾相连，以使各汇流箱监控器具有两条通信回路与箱变通信管理机相连。2.根据权利要求1所述的基于光纤环网的汇流箱监控系统，其特征在于，所述汇流箱监控器还包括：电流互感器，电压互感器，温湿度传感器，ADC芯片，CPU芯片，开入光耦，显示器，键盘和光伏电源，所述电流互感器、电压互感器和温湿度传感器分别与ADC芯片相连，用于将光伏组件的电流、电压及环境温湿度信号转换为适合ADC芯片读取...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明明，张晓伟，
申请(专利权)人：江苏南能电气有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32