一种光伏组件及逆变器的智能光伏数据采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光伏组件及逆变器的智能光伏数据采集系统，包括：数据采集器，与光伏组件以及逆变器协议连接且用于采集光伏组件以及逆变器的运行数据信息；云平台，与所述数据采集器协议连接且用于接收数据采集器输送的光伏组件以及逆变器的运行数据信息；监控终端，与云平台协议连接且用于接收云平台推送的光伏组件以及逆变器的运行数据信息。本实用新型专利技术可以同时连接逆变器和光伏组件，做到光伏组件级的数据采集、监控和关断，可控制单个或多个组件，大幅提升安全性，提升能源利用率。而且本实用新型专利技术可以同时监控逆变器和光伏组件，并将数据上传监控终端，给运维人员和用户提供更丰富以及准确的信息。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件及逆变器的智能光伏数据采集系统
本技术属于光伏
，具体涉及一种光伏组件及逆变器的智能光伏数据采集系统。
技术介绍
太阳能是一种可再生清洁能源，随着国内外对清洁能源的重视和能源结构调整等利好因素而越来越受到欢迎。因此，光伏产业有着良好的发展前景，尤其是分布式光伏系统，可以因地制宜地利用太阳能。随着光伏产业的发展，光伏系统的形态和组网模式进一步多样化，有很多问题亟待解决，智能化、可靠性、安全性需求都大幅提高。光伏数据采集器是满足这些需求的解决方案，然而，当前国内市场上的光伏数据采集器产品采集数据来源单一，主要以采集逆变器数据为主，并没有做到组件级的数据采集和监控，也没有提供快速关断功能，无法满足用户同时获取逆变器和每块组件数据并进行快速安全关断的需求。其中，光伏组件级监控指的是对每一块太阳能板上的数据进行监控，快速关断指的是让整个光伏系统快速停止发电。例如公告号为CN205003540U的专利文献公开了一种智能光伏数据采集器，仅能够采集多台逆变器数据，但无法采集到每个光伏组件的数据。分析这些问题，提出一种可以同时采集逆变器和光伏组件数据并带有关断功能的采集器是必要的，可以提高光伏系统的安全性，可靠性，易用性。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了这一种光伏组件及逆变器的智能光伏数据采集系统，可以同时采集逆变器和光伏组件数据并可对光伏组件以及逆变器进行控制。本技术的技术方案为：一种光伏组件及逆变器的智能光伏数据采集系统，其特征在于，包括：数据采集器，与光伏组件以及逆变器协议连接且用于采集光伏组件以及逆变器的运行数据信息；云平台，与所述数据采集器协议连接且用于接收数据采集器输送的光伏组件以及逆变器的运行数据信息；监控终端，与云平台协议连接且用于接收云平台推送的光伏组件以及逆变器的运行数据信息；所述数据采集器包括用于向光伏组件发送用于控制光伏组件启闭的心跳信号的MCU模块，所述MCU模块对光伏组件和/或逆变器上报的运行数据信息进行协议解码之后发送至所述云平台，并可接收所述云平台下发的用于控制光伏组件和/或逆变器的控制指令以向所述光伏组件和/或逆变器发送相应的控制信号。本技术可以分为两个方面，即内部通信和外部通信，内部通信指的是数据采集器(ECU)与逆变器以及光伏组件等光伏发电系统内的部件之间的组网和通信，外部通信指的是数据采集器将相关数据上传至监控终端。在内部通信中，数据采集器与逆变器之间的通信与数据采集器与光伏组件之间的通信在物理上可以独立，互不影响。心跳信号是数据采集器(ECU)发给组件的用于控制PV系统开启及关断的信号。例如如果心跳信号发送，光伏组件应工作，如果心跳信号一旦停止发送，光伏组件应在一定时间内关断。本技术可以设定，在光伏组件连续7秒收不到心跳信号后，则开始进入关断模式。本技术中数据采集器对光伏组件的通信协议中包含了使能开关指令。使能的全称是心跳信号使能控制，决定了心跳信号是否起作用。使能开，心跳信号可以控制系统的启闭；使能关，系统的启闭不受心跳信号的控制，此时，系统进入运维调试模式。使能设置的目的是给运维人员在调试系统的过程中提供方便，运维调试中，设置使能关，这样即使在数据采集器不工作、心跳信号不发送的情况下，光伏组件任然能够正常工作。数据采集器处在内部通信和外部通信的交汇处，其作用是把从逆变器和光伏组件传输过来的数据根据通讯协议进行解析，得出每一个参数具体的值，进行运算得出一些数据，再根据数据采集器与监控终端的协议上传。其中数据采集器中的MCU模块的作用有几点，第一，对逆变器和光伏组件上报的信息根据协议进行解码，并进行运算，根据与云平台的通讯协议编码发送到云平台；第二，根据云平台下发的相关指令，对逆变器和光伏组件进行数据读写或相关操作；第三，持续给光伏组件发送心跳信号，并实时监控本地或云端有没有关断指令。本技术中光伏组件信息上传至采集器的过程也需要定义，需要独立的光伏组件与采集器间的通信协议，例如可以采用周期性的上传方式。本技术的外部通信部分，数据采集器将相关数据上传至云端的监控平台。其中所述监控终端为后台显示器、手机或平板等，数据采集器将相关数据上传至监控终端之后，逆变器和光伏组件的数据可以显示在监控终端的大屏幕、网页或者手机APP上，管理员可以通过监控终端进行实时监控，并且可以通过监控终端发送控制指令。作为优选，所述数据采集器与所述云平台无线通信连接。本技术中无线通信方式有多种，作为优选，所述数据采集器与所述云平台服务端之间通过GPRS模块、WIFI模块，NB-IOT模块或4G模块进行无线通信连接。数据采集器可以通过无线通信模块与云平台进行通信，数据采集器与监控终端之间有专有的通信协议，数据采集器与云平台的通信可以采用长连接的工作模式。作为优选，所述数据采集器包括与光伏组件信号连接的Zigbee模块。Zigbee模块用于连接智能组件，Zigbee模块的型号要与光伏组件上Zigbee模块的型号保持一致。作为优选，所述数据采集器包括与逆变器通讯连接的RS485接口和/或RS232接口。数据采集器与逆变器通过RS485接口或RS232接口连接，数据采集器与逆变器之间可双向传输信息，并且数据采集器可以控制逆变器的开关。本技术中MCU模块的类型有多种，采用现有多种类型也可以，作为优选，所述MCU模块采用Cortex-M3内核。作为优选，所述数据采集器还包括蓝牙模块。本技术可以通过蓝牙模块用于出厂时系统配置，例如可以配置ECU的序列号，ECU的北京时间，上传的服务器域名、IP地址、端口号、上传间隔，可以给生产过程提供了便利，免去了烧录程序的复杂配置过程。作为优选，所述数据采集器还包括数据存储模块。无论网络是否中断，都可以通过数据存储模块进行数据存储。作为优选，所述数据存储模块为SD卡或Flash模块。数据存储时，在Flash中以HEX格式存储，在SD卡中以文本格式存储，方便调试与运维。与现有技术相比，本技术的有益效果体现在：(1)本技术可以同时连接逆变器和光伏组件，做到光伏组件级的数据采集、监控和关断，可控制单个或多个组件，大幅提升安全性，提升能源利用率。(2)本技术可以同时监控逆变器和光伏组件，并将数据上传监控终端，给运维人员和用户提供更丰富以及准确的信息。(3)本技术还可以支持用蓝牙模块进行出厂参数配置，免去了烧录程序的复杂配置过程，让生产过程更加便利。(4)本技术对光伏组件采用心跳信号控制机制，并可以给与延时冗余，在确保光伏组件快速关断的同时大幅降低可能因信号传输问题带来的系统误关断。(5)本技术中的数据采集器支持内部存储和SD卡扩展，在断网情况下数据不会丢失。附图说明图1为本技术的结构连接示意图。图2为本技术中数据采集器的示意图。图3为本技术中内部通信连接的示意图。图4为本技术中外部通信连接的示意图。具体实施方式如图1、图3以及图4所示，本技术包括：数据采集器1，与光伏组件5以及逆变器4协议连接且用于采集光伏组件5以及逆变器4的运行数据信息；云平台2，与所述数据采集器1协议连接且用于接收数据采集器1输送的光伏组件5以及逆变器4的运行数据信息；监控终端3，与云平台2协本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组件及逆变器的智能光伏数据采集系统，其特征在于，包括：数据采集器，与光伏组件以及逆变器协议连接且用于采集光伏组件以及逆变器的运行数据信息；云平台，与所述数据采集器协议连接且用于接收数据采集器输送的光伏组件以及逆变器的运行数据信息；监控终端，与云平台协议连接且用于接收云平台推送的光伏组件以及逆变器的运行数据信息；所述数据采集器包括用于向光伏组件发送用于控制光伏组件启闭的心跳信号的MCU模块，所述MCU模块对光伏组件和/或逆变器上报的运行数据信息进行协议解码之后发送至所述云平台，并可接收所述云平台下发的用于控制光伏组件和/或逆变器的控制指令以向所述光伏组件和/或逆变器发送相应的控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件及逆变器的智能光伏数据采集系统，其特征在于，包括：数据采集器，与光伏组件以及逆变器协议连接且用于采集光伏组件以及逆变器的运行数据信息；云平台，与所述数据采集器协议连接且用于接收数据采集器输送的光伏组件以及逆变器的运行数据信息；监控终端，与云平台协议连接且用于接收云平台推送的光伏组件以及逆变器的运行数据信息；所述数据采集器包括用于向光伏组件发送用于控制光伏组件启闭的心跳信号的MCU模块，所述MCU模块对光伏组件和/或逆变器上报的运行数据信息进行协议解码之后发送至所述云平台，并可接收所述云平台下发的用于控制光伏组件和/或逆变器的控制指令以向所述光伏组件和/或逆变器发送相应的控制信号。2.如权利要求1所述的光伏组件及逆变器的智能光伏数据采集系统，其特征在于，所述数据采集器与所述云平台无线通信连接。3.如权利要求2所述的光伏组件及逆变器的智能光伏数据采集系统，其特征在于，所述数据采集器与所述云...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑊，冯志强，张吉祥，冯成，孙凯，全鹏，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32