一种基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统技术方案

本发明专利技术的基于WIA‑PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统，太阳能电池片构成的串光伏组件的串电路监测单元，太阳能阵列有组电路监测单元，串电路监测单元经组电路监测单元通讯连接与汇流监测单元通讯连接，汇流监测单元通过中间层区域汇聚节点通讯连接至监测装置；逆变器的逆变监测单元也通过中间层区域汇聚节点通讯连接至监测装置；将WIA‑PA无线传感技术应用于光伏发电工业领域，感知信息并积累数据，及时发现异常，实现三位一体的光伏发电系统串组式无线监测技术，提高运行效率和发电效益；对光伏发电工业进行测量、监视、与控制，数据传输准确，成本低廉，安全系数高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统
本专利技术涉及一种基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统。
技术介绍
光伏发电技术与应用日益广泛，而大型的光伏阵列具有组件众多、布局分散，面积大等特点，使得光伏发电系统监测的对象多样、监测策略方法变得错综复杂，监测数据远程传输与通信的难度增大，必须构筑非常细致的运行维护体系，传统发电设备采用有线检测系统，需要布线，在某些复杂的位置无法走线，成本高；采用GPRS无线数据传输系统，存在带宽小，无法传输较复杂的数据；采用ISA100.11a无线传感网络标准，需要授权，且授权费用高，造成光伏发电站的运行效率低，发电效益不高；对发电过程中的异常状态不能及时发现，故障处理不及时，产业安全系数低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够对光伏发电工业进行测量、监视、与控制，数据传输准确，成本低廉，安全系数高的基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统。本专利技术的基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统，包括若干太阳能电池片，其特征在于：若干太阳能电池片联接构成串光伏组件，多组串光伏组件联接构成太阳能阵列，多组太阳能阵列连接至汇流箱组成光伏发电系统，汇流箱连接有直流柜，直流柜经逆变器连接入交流电网；每组串光伏组件设置有串电路监测单元，每组太阳能阵列设置有组电路监测单元，汇流箱设置有汇流监测单元，多组串电路监测单元同时与组电路监测单元通讯连接，多组组电路监测单元同时与汇流监测单元通讯连接，汇流监测单元通过中间层区域汇聚节点通讯连接有监测装置；逆变器设置有逆变监测单元，逆变监测单元也通过中间层区域汇聚节点通讯连接至监测装置；所述串电路监测单元直接与中间层区域汇聚节点通讯连接；所述组电路监测单元直接与中间层区域汇聚节点通讯连接；所述相邻串电路监测单元互相之间通讯连接；所述串电路监测单元、组电路监测单元、汇流监测单元、逆变监测单元均为无线传感节点；所述串光伏组件由若干太阳能电池片经串联和并联构成；所述太阳能阵列由多组串光伏组件经过串联和并联构成；所述监测装置同时连接监控多组中间层区域汇聚节点；所述监测装置为主控计算机，所述中间层区域汇聚节点为网关设备和冗余网关设备，所述无线传感节点为路由设备和冗余路由设备；所述无线传感节点为路由设备和手持设备。本专利技术的基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统，将若干片太阳能电池片串联组成一串电路，若干串电路又组成一组太阳能电池组，针对每串每组电池电路设置无线传感网络的无线传感节点，感知其信息并积累数据，及时发现异常，进行有效处理，从底层电池组件感知到中间传感节点直至监测装置实现三位一体的光伏发电系统串组式新型无线监测技术，提高整个电站的运行效率和发电效益；能够对光伏发电工业进行测量、监视、与控制，数据传输准确，成本低廉，安全系数高；通过WIA-PA无线传感技术应用于光伏发电工业无线领域，有助于降低企业相关产品生产和使用的风险，保障产业安全；为清洁能源光伏发电优化运行、提高效率、降低损耗。附图说明图1是本专利技术实施例基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统结构示意图；图2是本专利技术实施例基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统信号传输结构示意图；图中为光伏发电流向路径为监控数据传输路径。具体实施方式如图所示，一种基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统，包括若干太阳能电池片，若干太阳能电池片联接构成串光伏组件8，多组串光伏组件8联接构成太阳能阵列9，多组太阳能阵列9连接至汇流箱11组成光伏发电系统，汇流箱11连接有直流柜6，直流柜6经逆变器3连接入交流电网5。每组串光伏组件8设置有串电路监测单元7，每组太阳能阵列9设置有组电路监测单元10，汇流箱11设置有汇流监测单元12，多组串电路监测单元7同时与组电路监测单元10通讯连接，多组组电路监测单元10同时与汇流监测单元12通讯连接，汇流监测单元12通过中间层区域汇聚节点2通讯连接有监测装置1；逆变器3设置有逆变监测单元4，逆变监测单元4也通过中间层区域汇聚节点2通讯连接至监测装置1。串电路监测单元7可以直接与中间层区域汇聚节点2通讯连接，组电路监测单元7也可以直接与中间层区域汇聚节点2通讯连接，相邻串电路监测单元7互相之间也可以直接通讯连接。串电路监测单元7、组电路监测单元10、汇流监测单元12、逆变监测单元4均为无线传感节点。串光伏组件8由若干太阳能电池片经串联和并联构成，太阳能阵列9由多组串光伏组件8经过串联和并联构成，多组太阳能阵列9之间也互相串联和并联，并连接至汇流箱11组成光伏发电系统。监测装置1可以同时连接监控多组光伏发电系统的中间层区域汇聚节点2，同时监测多组光伏发电系统。具体地，系统信号传输结构中的监测装置1可以采用主控计算机21，中间层区域汇聚节点2可以采用网关设备22和冗余网关设备23，无线传感节点可以采用路由设备26和冗余路由设备24，路由设备26和冗余路由设备24通过感应探测现场设备25的信息并积累数据，及时发现异常，依次传输到主控计算机21进行有效处理，从底层电池组件感知到中间传感节点直至监测装置实现三位一体控制。无线传感节点也可以采用路由设备26和手持设备27相结合，便于现场控制。本专利技术的基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统，将若干片太阳能电池片串联和并联组成一串电路，若干串电路又组成一组太阳能电池组，针对每串每组电池电路设置无线传感网络的无线传感节点，感知其信息并积累数据，及时发现异常，进行有效处理，从底层电池组件感知到中间传感节点直至监测装置实现三位一体的光伏发电系统串组式新型无线监测技术，提高整个电站的运行效率和发电效益；能够对光伏发电工业进行测量、监视、与控制，数据传输准确，成本低廉，安全系数高；通过WIA-PA无线传感技术应用于光伏发电工业无线领域，有助于降低企业相关产品生产和使用的风险，保障产业安全。本专利技术的基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统，涉及一种WIA-PA工业无线网络串组式感知方法，依据光伏阵列的基本构成原则，将若干片太阳能电池片串联组成串光伏组件，若干串光伏组件又组成一组太阳能阵列电池组，针对每串每组串光伏组件、太阳能阵列电池电路，感知其信息并积累数据；既深入感知了底层太阳能电池的工作信息，实现了组件级别的细微信息获取，又避免了对单一电池片监测成本过高的缺点，是一种较为现实的折衷选择。同时这种感知模式下，也较容易计算和判断电池片的故障和位置，是其他模式不可比拟的，光伏阵列的电池片串和组数量和规模与传感器节点的数量之间需通过相关的匹配技术进行平衡优化。在串组式感知模式下，不仅要监测分组组件的工作状态，也要感知汇流箱、直流柜和逆变器的电站组成部分的运行参数，通过全面感知模式，将整个光伏发电系统置于各类传感器的监视之下，本专利技术提出的基于WIA-PA工业无线网络的监测模式，延伸到光伏发电系统的末端，精确指向性很强，无需大量冗余的传感节点存在，即能覆盖光伏发电系统的所有组件和阵列。WIA-PA工业无线网络是基于聚类分析的分区域网络构建方式，将光伏串组中的传感组件按一定条件进行聚类，划分若干个子区域，构成中间层区域汇聚节点，再将多个区域节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于WIA‑PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统，包括若干太阳能电池片，其特征在于：若干太阳能电池片联接构成串光伏组件（8），多组串光伏组件（8）联接构成太阳能阵列（9），多组太阳能阵列（9）连接至汇流箱（11）组成光伏发电系统，汇流箱（11）连接有直流柜（6），直流柜（6）经逆变器（3）连接入交流电网（5）；每组串光伏组件（8）设置有串电路监测单元（7），每组太阳能阵列（9）设置有组电路监测单元（10），汇流箱（11）设置有汇流监测单元（12），多组串电路监测单元（7）同时与组电路监测单元（10）通讯连接，多组组电路监测单元（10）同时与汇流监测单元（12）通讯连接，汇流监测单元（12）通过中间层区域汇聚节点（2）通讯连接有监测装置（1）；逆变器（3）设置有逆变监测单元（4），逆变监测单元（4）也通过中间层区域汇聚节点（2）通讯连接至监测装置（1）。

【技术特征摘要】
1.一种基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统，包括若干太阳能电池片，其特征在于：若干太阳能电池片联接构成串光伏组件（8），多组串光伏组件（8）联接构成太阳能阵列（9），多组太阳能阵列（9）连接至汇流箱（11）组成光伏发电系统，汇流箱（11）连接有直流柜（6），直流柜（6）经逆变器（3）连接入交流电网（5）；每组串光伏组件（8）设置有串电路监测单元（7），每组太阳能阵列（9）设置有组电路监测单元（10），汇流箱（11）设置有汇流监测单元（12），多组串电路监测单元（7）同时与组电路监测单元（10）通讯连接，多组组电路监测单元（10）同时与汇流监测单元（12）通讯连接，汇流监测单元（12）通过中间层区域汇聚节点（2）通讯连接有监测装置（1）；逆变器（3）设置有逆变监测单元（4），逆变监测单元（4）也通过中间层区域汇聚节点（2）通讯连接至监测装置（1）。2.根据权利要求1所述基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统，其特征在于：所述每组串电路监测单元（7）直接与中间层区域汇聚节点（2）通讯连接。3.根据权利要求1所述基于WIA-PA工业无线网络的光伏发电无线监测系统，其特征在于：所述组电路监测单元（10）直接与中间层区域汇聚节点（2）通讯连接。4.根据权利要求1所述基于WIA-...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴平，黄丽兵，吴建红，
申请(专利权)人：镇江市诚翔电器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32