一种基于直流载波的光伏接入监控系统及其监控方法技术方案

技术编号:10994069 阅读:273 留言:0更新日期:2015-02-04 13:10
本发明专利技术涉及一种基于直流载波的光伏接入监控系统,包括用于采集汇流箱的电压、电流、开关量信号的监控终端,监控终端内的载波模块通过直流电力线与载波主节点相连,载波主节点通过TCP/IP协议与主站服务器通讯。本发明专利技术还公开了一种基于直流载波的光伏接入监控系统的监控方法。本发明专利技术使现场的主站服务器和监控终端之间利用直流电力线载波通道进行TCP连接和数据传输,对于主站服务器和监控终端可以做到即插即用,无需重新布置通信电缆即可实现数据的采集;同时利用本发明专利技术的实现方法,可实现利用载波通道的TCP/IP连接接入,使光伏接入监控的数据采集具有开放性和通用性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种基于直流载波的光伏接入监控系统,包括用于采集汇流箱的电压、电流、开关量信号的监控终端,监控终端内的载波模块通过直流电力线与载波主节点相连,载波主节点通过TCP/IP协议与主站服务器通讯。本专利技术还公开了一种基于直流载波的光伏接入监控系统的监控方法。本专利技术使现场的主站服务器和监控终端之间利用直流电力线载波通道进行TCP连接和数据传输,对于主站服务器和监控终端可以做到即插即用,无需重新布置通信电缆即可实现数据的采集;同时利用本专利技术的实现方法,可实现利用载波通道的TCP/IP连接接入,使光伏接入监控的数据采集具有开放性和通用性。【专利说明】
本专利技术涉及光伏发电系统的监控
,尤其是。
技术介绍
当前光伏发电系统中的设备主要包括光伏组件、汇流箱和逆变器。逆变器一般安装在控制室内,汇流箱一般安装在光伏组件附近,而汇流箱与逆变器之间一般距离较长,通常使用屏蔽双绞线经83485通信将汇流箱和光伏组件的数据采集上来,由于通信线与电缆线同时都要安排布线,布线工作量大。此外,由于目前光伏组件和汇流箱监控均采用10此1!8协议,协议链路维护和开放性较差,给系统集成带来很大的工作量。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种利用现有的直流电缆作为通信传输媒介,无需重新布置通信电缆;利用载波通道的扣?/〗?连接接入,使光伏接入监控的数据采集具有开放性和通用性的基于直流载波的光伏接入监控系统。 为实现上述目的,本专利技术采用了以下技术方案:一种基于直流载波的光伏接入监控系统,包括用于采集汇流箱的电压、电流、开关量信号的监控终端,监控终端内的载波模块通过直流电力线与载波主节点相连,载波主节点通过扣?/〗?协议与主站服务器通讯。 所述监控终端包括用于采集汇流箱电压信号的直流电压传感器、用于采集汇流箱电流信号的直流电流传感器和用于采集汇流箱开关量信号的开关量输入电路,直流电压传感器、直流电流传感器的输出端均与模拟开关的输入端相连,模拟开关的输出端通过模数转换芯片与03?处理器的输入端相连,所述模数转换芯片采用嫩XI1046芯片,所述03?处理器采用113320?28335芯片;开关量输入电路的输出端依次通过光电隔离电路、电平转换电路与113320?28335芯片的080?0815 口相连;113320?28335芯片的3?1 口接载波模块。 所述113320?28335芯片的输入端分别与看门狗保护电路、有源晶振相连,118320?28335芯片的输入/输出端与以太网模块相连,118320?28335芯片的即10 口与模拟开关相连,118320?28335芯片的口通过电平转换芯片作为83232串口,118320?28335芯片的1? 口接诎?存储器。 所述以太网模块采用15100芯片,所述电平转换芯片采用1/1X232芯片。 本专利技术的另一目的在于提供一种基于直流载波的光伏接入监控系统的监控方法,该方法包括下列顺序的步骤:(1)监控终端中的直流电压传感器和直流电流传感器分别采集汇流箱的电压信号和电流信号,监控终端中的开关量输入电路采集汇流箱的开关量信号;(2)监控终端中的03?处理器将经过数模转换或电平转换后的电压、电流、开关量数据通过UART 口以TCP/IP协议的方式与载波模块通信;(3)载波模块以载波自有协议的方式通过霍尔传感器将数据耦合发送到直流电力线上;(4)载波主节点也通过霍尔传感器将数据解耦接收下来,然后以TCP/IP协议的方式与主站服务器进行通信;(5)主站服务器对接收到的汇流箱电压、电流和开关量信号进行实时监控。 所述主站服务器通过网口向载波主节点的网口发送TCP连接请求,请求报文中包含了 IP地址和端口号,此时TCP的SYN标志置位;载波主节点收到SYN消息之后通过载波组网,利用载波自有协议,向下面的载波模块查找该IP地址和端口号,各载波模块中包含对应DSP处理器的IP地址和端口号;当匹配到某一个载波模块后,该载波模块向对应的DSP处理器发送TCP连接请求,然后经过三次握手,载波模块与DSP处理器之间成功建立TCP连接;再由载波主节点返回确认给主站服务器,也经过三次握手之后,载波主节点与主站服务器之间成功建立连接,至此,主站服务器与监控终端之间就通过载波通道的自有协议建立了连接。 在主站服务器与监控终端之间的连接建立成功之后,即可进行全双工的数据通信:主站服务器利用TCP/IP将数据发送给载波主节点,载波主节点将TCP数据包中的数据提取出来,搬移到载波自有协议的数据区中,通过直流电力线载波发送给载波模块,然后由载波模块再将载波自有协议数据区返回到TCP数据包内,发送给DSP处理器。 由上述技术方案可知,本专利技术使现场的主站服务器和监控终端之间利用直流电力线载波通道进行TCP连接和数据传输,对于主站服务器和监控终端可以做到即插即用,无需重新布置通信电缆即可实现数据的采集;同时利用本专利技术的实现方法,可实现利用载波通道的TCP/IP连接接入,使光伏接入监控的数据采集具有开放性和通用性。另外,本系统还可以进行计量、监控、通信、数据存储等功能。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的系统结构框图;图2为图1中监控终端的电路框图。 【具体实施方式】 一种基于直流载波的光伏接入监控系统,包括用于采集汇流箱4的电压、电流、开关量信号的监控终端1,监控终端I内的载波模块通过直流电力线与载波主节点2相连,载波主节点2通过TCP/IP协议与主站服务器3通讯,如图1所示。 如图2所示,所述监控终端I包括用于采集汇流箱4电压信号的直流电压传感器、用于采集汇流箱4电流信号的直流电流传感器和用于采集汇流箱4开关量信号的开关量输入电路,直流电压传感器、直流电流传感器的输出端均与模拟开关的输入端相连,模拟开关的输出端通过模数转换芯片与DSP处理器的输入端相连,所述模数转换芯片采用MAX11046芯片,所述DSP处理器采用TMS320F28335芯片,该芯片是32位微处理器,最高时钟可达150腿2,具有32位的数据总线;开关量输入电路的输出端依次通过光电隔离电路、电平转换电路与113320?28335芯片的080?0815 口相连;113320?28335芯片的8?1 口接载波模块。所述113320?28335芯片的输入端分别与看门狗保护电路、有源晶振相连,118320?28335芯片的输入/输出端与以太网模块相连,所述以太网模块采用15100芯片,所述电平转换芯片采用1/1X232芯片。113320?28335芯片的即10 口与模拟开关相连,118320?28335芯片的口通过电平转换芯片作为83232串口,113320?28335芯片的1?口接诎?卩01存储器。 如图2所示,直流电压和直流电流经过各自的传感器之后,首先通过模拟开关结处理器;开关量信号经过光电隔离之后,经过电平转换电路即缓冲器连接至03?处理器的数据总线;03?处理器经过网络芯片15100来完成以太网通讯;03?处理器的串口为尺3232通信口,03?处理器的串行外设接口 3?1接载波模块;所述的03?处理器的内部集成电路1?总线分别与用于存储计算参数的外部存储器22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于直流载波的光伏接入监控系统,其特征在于:包括用于采集汇流箱的电压、电流、开关量信号的监控终端,监控终端内的载波模块通过直流电力线与载波主节点相连,载波主节点通过TCP/IP协议与主站服务器通讯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李林丁明曹军郭晋楠陶维青
申请(专利权)人:合肥工业大学科大智能电气技术有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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