一种光伏箱变的测控通信管理机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光伏箱变的测控通信管理机。该管理机适用于35kV及以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中光伏电站中箱变的智能测控、通信管理，可实现箱变高低压侧的模拟量采集、非电量保护、远方控制和通讯功能，同时还融合了通信管理机、光纤交换机的功能，可接入逆变器、汇流箱、组件监控器、视频监控、辐照仪等设备的数据通信，实现站内智能设备通讯信息的集中传输，并通过自愈式环形光纤以太网接入光伏电站监控系统，进而实现对光伏电场的远程管理和自动化监控，满足光伏电站全面智能化、“无人值班，少人值守”的运行管理方式。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏监控领域，尤其涉及一种光伏箱变的测控通信管理机。
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。目前大部分光伏发电单元内汇流箱、逆变器、箱变等设备的通信是把信息先送至通讯管理机，再经光纤收发器上传到综自系统，这样就使整个系统的接线过于繁多，增加了故障发生的可能性，同时也增加了企业的投资成本，更不利于以后系统故障的排查。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系统接线繁多，故障发生率高，不利于系统故障排查的问题，提出一种光伏箱变的测控通信管理机。为实现上述目的，本技术提供了一种光伏箱变的测控通信管理机。该管理机包括箱体，所述箱体顶板上设有多个散热孔，箱体内设有供电电源，箱体前端设有与供电电源相连接的人机交互模块、箱体内设有与供电电源相连接的交流模块、直流输入及采样模块，测控CPU芯片、通信管理CPU芯片、开入模块、开出模块、规约转换模块和交换机模块，所述交流模块与所述直流输入及采样模块相连，用于将箱变内光伏组件的电流、电压信号转换为适合直流输入及采样模块读取的弱电信号；所述直流输入及采样模块与测控CPU芯片相连，用于将直流输入及采样模块读取的弱电信号进行模数转换，以及对箱变三侧进行线电压、电流、有功、无功、频率、功率、功率因数、电度的计算并送入测控CPU芯片；所述测控CPU芯片与开入模块、人机交互模块和开出模块相连，用于读取直流输入及采样模块、开入模块和人机交互模块的数据信息，并通过人机交互模块显示，通过开出模块执行相应的操作；所述测控CPU芯片还与所述通信管理CPU芯片相连，用来接收通信管理CPU芯片的查询命令并执行对应的操作；所述规约转换模块与所述通信管理CPU芯片相连，用于实现各种终端设备的接入；所述交换机模块与所述通信管理CPU芯片与相连，用于将通信管理CPU芯片的数据传输至光伏电站监控系统。进一步地，所述人机交互模块包括显示器，和/或，键盘，和/或，指示灯，和/或，摄像装置，和/或，蜂鸣器，所述显示器用于数据显示，所述键盘用于输入数据，所述指示灯用于状态指示，所述摄像装置用于视频数据输入，所述蜂鸣器用于报警。更进一步地，所述显示器为数码管、常规液晶、宽温液晶及OLED显示器中的任一种。进一步地，所述装置包括温湿度测量模块，其与所述测控CPU芯片相连，用于测量所述光伏箱变的温湿度数据并将所述光伏箱变的温湿度数据发送至所述测控CPU芯片。进一步地，所述交流模块包括电流互感器和电压互感器，所述电流互感器用来将箱变内光伏组件的模拟电流信号转换为适合直流输入及采样模块读取的弱电信号，所述电压互感器用来将箱变内光伏组件的模拟电压信号转换为适合直流输入及采样模块读取的弱电信号。进一步地，所述开出模块为10路继电器输出接点，包括3路信号接点，7路出口接点。进一步地，所述直流输入及采样模块为计量芯片。进一步地，所述规约转换模块包括2路RS232/RS485，6路RS485，2路CAN/RS485，实现现场多种设备接入和规约转换。进一步地，所述交换机模块包括2路光纤以太网接口和3路电以太网接口，2路光纤以太网接口用来组成自愈式光纤环网。进一步地，还包括无线采集模块和GPS/北斗对时模块，所述无线采集模块包括ZigBee模块、蓝牙模块、WiFi模块或UWB模块中的一种，其与所述通信管理CPU芯片相连，用于与无线汇流箱监控器或无线组件监控器一起实现箱变内光伏汇流箱或组件的监控；所述GPS/北斗对时模块与所述通信管理CPU芯片相连，用于实现管理机的对时。本技术提出的一种光伏箱变的测控通信管理机适用于35kV及以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中光伏电站中箱变的智能测控、通信管理，可实现箱变高低压侧的模拟量采集、非电量保护、远方控制和通讯功能，同时还融合了通信管理机、光纤交换机的功能，可接入逆变器、汇流箱、组件监控器、视频监控、辐照仪等设备的数据通信，实现站内智能设备通讯信息的集中传输，并通过自愈式环形光纤以太网接入光伏电站监控系统，进而实现对光伏电场的远程管理和自动化监控，满足光伏电站全面智能化、“无人值班，少人值守”的运行管理方式。而采用光纤通信的优点是：不会收到其他电力设备的电磁干扰；雷击通信线路时，过电压不会沿光纤传输至弱电设备；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，可避免某一通信线路的损坏不会导致设备失联。附图说明图1是本技术的光伏箱变的测控通信管理机的结构示意图；图2是本技术的光伏箱变的测控通信管理机的箱体结构示意图。附图标记说明：1-供电电源，2-人机交互模块，2.1-显示器，2.2-键盘，2.3-指示灯，2.4-摄像装置，2.5-蜂鸣器，3-交流模块，4-直流输入及采样模块，5-测控CPU芯片，6-通信管理CPU芯片，7-开入模块，8-开出模块，9-规约转换模块，10-交换机模块，11-温湿度测量模块，12-无线采集模块，13-GPS/北斗对时模块，14-进风口，15-散热孔，16-风扇，17-除湿器。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。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。图1是本技术一种光伏箱变的测控通信管理机的结构示意图。如图1所示，本技术提供的一种光伏箱变的测控通信管理机安装在箱变内。该管理机包括箱体。箱体内设有供电电源1，箱体前端设有与供电电源1相连接的人机交互模块2、箱体内设有与供电电源1相连接的交流模块3、直流输入及采样模块4，测控CPU芯片5、通信管理CPU芯片6、开入模块7、开出模块8、规约转换模块9和交换机模块10。人机交互模块2包括显示器2.1，和/或，键盘2.2，和/或，指示灯2.3，和/或，摄像装置2.4，和/或，蜂鸣器2.5。显示器2.1用于数据显示，可以为数码管、常规液晶、宽温液晶及OLED显示器中的任一种。键盘2.2用于输入数据。指示灯2.3用于状态指示。摄像装置2.4用于视频数据输入。蜂鸣器2.5用于报警。交流模块3包括电流互感器31和电压互感器32，电流互感器31用来将箱变内光伏组件的模拟电流信号转换为适合直流输入及采样模块4读取的弱电信号；电压互感器32用来将箱变内光伏组件的模拟电压信号转换为适合直流输入及采样模块4读取的弱电信号。直流输入及采样模块4具体为计量芯片，其与测控CPU芯片5相连，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏箱变的测控通信管理机，包括箱体，其特征在于，所述箱体顶板上设有多个散热孔，箱体内设有供电电源，箱体前端设有与供电电源相连接的人机交互模块、箱体内设有与供电电源相连接的交流模块、直流输入及采样模块，测控CPU芯片、通信管理CPU芯片、开入模块、开出模块、规约转换模块和交换机模块，所述交流模块与所述直流输入及采样模块相连，用于将箱变内光伏组件的电流、电压信号转换为适合直流输入及采样模块读取的弱电信号；所述直流输入及采样模块与测控CPU芯片相连，用于将直流输入及采样模块读取的弱电信号进行模数转换，以及对箱变三侧进行线电压、电流、有功、无功、频率、功率、功率因数、电度的计算并送入测控CPU芯片；所述测控CPU芯片与开入模块、人机交互模块和开出模块相连，用于读取直流输入及采样模块、开入模块和人机交互模块的数据信息，并通过人机交互模块显示，通过开出模块执行相应的操作；所述测控CPU芯片还与所述通信管理CPU芯片相连，用来接收通信管理CPU芯片的查询命令并执行对应的操作；所述规约转换模块与所述通信管理CPU芯片相连，用于实现各种终端设备的接入；所述交换机模块与所述通信管理CPU芯片与相连，用于将通信管理CPU芯片的数据传输至光伏电站监控系统。...

【技术特征摘要】
1.一种光伏箱变的测控通信管理机，包括箱体，其特征在于，所述箱体顶板上设有多个散热孔，箱体内设有供电电源，箱体前端设有与供电电源相连接的人机交互模块、箱体内设有与供电电源相连接的交流模块、直流输入及采样模块，测控CPU芯片、通信管理CPU芯片、开入模块、开出模块、规约转换模块和交换机模块，所述交流模块与所述直流输入及采样模块相连，用于将箱变内光伏组件的电流、电压信号转换为适合直流输入及采样模块读取的弱电信号；所述直流输入及采样模块与测控CPU芯片相连，用于将直流输入及采样模块读取的弱电信号进行模数转换，以及对箱变三侧进行线电压、电流、有功、无功、频率、功率、功率因数、电度的计算并送入测控CPU芯片；所述测控CPU芯片与开入模块、人机交互模块和开出模块相连，用于读取直流输入及采样模块、开入模块和人机交互模块的数据信息，并通过人机交互模块显示，通过开出模块执行相应的操作；所述测控CPU芯片还与所述通信管理CPU芯片相连，用来接收通信管理CPU芯片的查询命令并执行对应的操作；所述规约转换模块与所述通信管理CPU芯片相连，用于实现各种终端设备的接入；所述交换机模块与所述通信管理CPU芯片与相连，用于将通信管理CPU芯片的数据传输至光伏电站监控系统。2.根据权利要求1所述的一种光伏箱变的测控通信管理机，其特征在于，所述人机交互模块包括显示器，和/或，键盘，和/或，指示灯，和/或，摄像装置，和/或，蜂鸣器，所述显示器用于数据显示，所述键盘用于输入数据，所述指示灯用于状态指示，所述摄像装置用于视频数据输入，所述蜂鸣器用于报警。3.根据权利要求2所述的光伏箱变的测控通信管理机，其特征在于，所述显示器为数码管、常规液晶、宽温液晶及OLED显示...

【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