一种基于风光储微电网技术的野外水文监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开的一种基于风光储微电网技术的野外水文监测系统，包括：一交流母线；至少一风能发电风机，每一风能发电风机分别依次通过整流器和第一逆变器与交流母线连接；至少一光伏太阳能板，每一光伏太阳能板分别通过第二逆变器与交流母线连接；至少一蓄电池组，每一蓄电池组分别通过储能双向逆变器与交流母线连接；一与所述交流母线连接的水质仪表监测系统；一与所述交流母线连接的计算机能量管理系统；以及一与所述交流母线连接的数据采集及传输系统。本实用新型专利技术利用风光互补特性为水文监测系统提供电能，蓄电池组在风光能充足时充电，风光能不足时为水文监测系统供电，有效地解决了偏远野外供电困难的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水文监测系统
，尤其涉及一种基于风光储微电网技术的野外水文监测系统，尤其适用于电网供电条件有限的野外地区。
技术介绍
通过对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测，可以科学了解自然界水的时空分布和变化规律。有效的监控、监测、分析及预警等工作，对于保护水资源起到十分重要的作用。传统的水文监测站通常是采用电网进行供电工作，因而水文监测站点只限于电网能够覆盖的地区，受限于电网输电距离限制，目前的电网无法实现野外偏远地区供电。采用高电压供电可以解决供电距离的问题，但是建设成本及运营成本较高。目前的电网供电现状给较多地区的水文监测工作带来很大的困难。为此，申请人进行了有益的探索和尝试，提出了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题：针对现有技术的不足而提供一种基于风光储微电网技术的野外水文监测系统，有效地解决了野外水文监测站点分布范围较广、供电困难、传统监测以人工手段为主而导致效率低下、人工成本高等问题。本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种基于风光储微电网技术的野外水文监测系统，包括：一交流母线；至少一风能发电风机，每一风能发电风机分别依次通过整流器和第一逆变器与所述交流母线连接；至少一光伏太阳能板，每一光伏太阳能板分别通过第二逆变器与所述交流母线连接；至少一蓄电池组，每一蓄电池组分别通过储能双向逆变器与所述交流母线连接；一水质仪表监测系统，所述水质仪表监测系统与所述交流母线连接并从所述母线获取电能进行工作；一计算机能量管理系统，所述计算机能量管理与所述交流母线连接并用于调整系统发电电源与用电负荷之间的能量平衡；以及一数据采集及传输系统，所述数据采集及传输系统一方面与所述交流母线连接来获取电能进行工作，另一方面与所述水质仪表监测系统连接，用于采集所述水质仪表监测系统监测到的水文数据，并将采集到的水文数据发送至远程监控中心。在本技术的一个优选实施例中，所述数据采集及传输系统由PLC现场控制器及通讯装置构成，所述PLC现场控制器和通讯装置分别与所述交流母线连接来获取电能进行工作，所述PLC现场控制器还分别与所述水质仪表监测系统和通讯装置连接，所述PLC现场控制器采集所述水质仪表监测系统监测到的水文数据，并通过通讯装置将采集到的水文数据发送至远程监控中心。在本技术的一个优选实施例中，所述通讯装置通过无线方式或有线方式与远程监控中心建立通讯连接。在本技术的一个优选实施例中，所述通讯装置可为GPRS无线通讯装置、3G无线通讯装置、4G无线通讯装置或由交换机与路由器构成的有线通讯装置中一种或多种组成。在本技术的一个优选实施例中，所述水质仪表监测系统包括水位监测仪表、pH监测仪表、溶解氧测定仪、COD测定仪、BOD测定仪以及金属离子监测仪表。在本技术的一个优选实施例中，还包括一用于监控每一风能发电风机、每一光伏太阳能板、每一蓄电池组、所述水质仪表监测系统以及现场水文环境的视频监控系统，所述视频监控系统一方面与所述交流母线连接来获取电能进行工作，另一方面与所述数据采集及传输系统连接，用于将其采集到的监控视频数据传送至所述数据采集及传输系统，并经由所述数据采集及传输系统将所述监控视频数据发送至远程监控中心。在本技术的一个优选实施例中，所述交流母线上预留有一电网接入接口。在本技术的一个优选实施例中，所述交流母线为400V交流母线。由于采用了如上的技术方案，本技术的有益效果在于：本技术利用风光互补特性为水文监测系统提供电能，蓄电池组在风光能充足时充电，风光能不足时为水文监测系统供电，有效地解决了偏远野外供电困难的问题。本技术无需人工进行检测，监测效率高，降低了人工成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术的结构示意图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参见图1，图中给出的是一种基于风光储微电网技术的野外水文监测系统，包括交流母线100、风能发电风机200a、200b、光伏太阳能板300、蓄电池组400、水质仪表监测系统500、计算机能量管理系统600以及数据采集及传输系统700。交流母线100作为本技术的水文监测系统的“主干线”，起到收集和分配电能的作用。在本实施例中，交流母线100采用400V交流母线。此外，交流母线100上还预留有一电网接入接口110，为将来有条件时接入电网做准备。风能发电风机200a、200b分别依次通过整流器210a、210b和逆变器220a、220b与交流母线100连接。光伏太阳能板300通过逆变器310与交流母线100连接。蓄电池组400通过储能双向逆变器410与交流母线100连接。在风光能充足时，风能发电风机200a、200b和光伏太阳能板300产生的电能通过交流母线100为水质仪表监测系统500、计算机能量管理系统600、数据采集及传输系统700以及下述要介绍的视频监控系统800和监测站内的照明灯等负荷900设备供电，同时也根据蓄电池储能情况向蓄电池组400储存电能。在风光能不足时，蓄电池组400为监测站点内的设备提供电能。水质仪表监测系统500包括水位监测仪表、pH监测仪表、溶解氧测定仪、COD测定仪、BOD测定仪以及金属离子监测仪表等。计算机能量管理系统600通过以太网、总线等通讯方式与系统内发电模块及用电负荷通讯，管理整个系统能量平衡。数据采集及传输系统700由PLC现场控制器710及通讯装置720构成，PLC现场控制器710和通讯装置720分别与交流母线100连接来获取电能进行工作，PLC现场控制器710还分别与水质仪表监测系统500和通讯装置720连接，PLC现场控制器710采集水质仪表监测系统500监测到的水文数据，并通过通讯装置720将采集到的水文数据发送至远程监控中心。其中，通讯装置720通过无线方式或有线方式与远程监控中心建立通讯连接，通讯装置720可以为GPRS无线通讯装置、3G无线通讯装置、4G无线通讯装置或由交换机与路由器构成的有线通讯装置中一种或多种组成。本技术的基于风光储微电网技术的野外水文监测系统还包括一用于监控风能发电风机200a、200b、光伏太阳能板300、蓄电池组400、水质仪表监测系统500以及现场水文环境的视频监控系统800，视频监控系统800一方面与交流母线100连接来获取电能进行工作，另一方面与数据采集及传输系统700连接。视频监控系统800将其采集到的监控视频数据传送至数据采集及传输系统700，并经由数据采集及传输系统700将监控视频数据发送至远程监控中心。这样使得工作人员可以实时直观远程监控到监测站点以及现场水文环境的情况，及时对异常状况作出反应。监测站内的照明灯等负荷900也可以接入交流母线100中，由交流母线100提供其所需的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于风光储微电网技术的野外水文监测系统，其特征在于，包括：一交流母线；至少一风能发电风机，每一风能发电风机分别依次通过整流器和第一逆变器与所述交流母线连接；至少一光伏太阳能板，每一光伏太阳能板分别通过第二逆变器与所述交流母线连接；至少一蓄电池组，每一蓄电池组分别通过储能双向逆变器与所述交流母线连接；一水质仪表监测系统，所述水质仪表监测系统与所述交流母线连接并从所述母线获取电能进行工作；一计算机能量管理系统，所述计算机能量管理与所述交流母线连接并用于调整系统发电电源与用电负荷之间的能量平衡；以及一数据采集及传输系统，所述数据采集及传输系统一方面与所述交流母线连接来获取电能进行工作，另一方面与所述水质仪表监测系统连接，用于采集所述水质仪表监测系统监测到的水文数据，并将采集到的水文数据发送至远程监控中心。

【技术特征摘要】
1.一种基于风光储微电网技术的野外水文监测系统，其特征在于，包括：一交流母线；至少一风能发电风机，每一风能发电风机分别依次通过整流器和第一逆变器与所述交流母线连接；至少一光伏太阳能板，每一光伏太阳能板分别通过第二逆变器与所述交流母线连接；至少一蓄电池组，每一蓄电池组分别通过储能双向逆变器与所述交流母线连接；一水质仪表监测系统，所述水质仪表监测系统与所述交流母线连接并从所述母线获取电能进行工作；一计算机能量管理系统，所述计算机能量管理与所述交流母线连接并用于调整系统发电电源与用电负荷之间的能量平衡；以及一数据采集及传输系统，所述数据采集及传输系统一方面与所述交流母线连接来获取电能进行工作，另一方面与所述水质仪表监测系统连接，用于采集所述水质仪表监测系统监测到的水文数据，并将采集到的水文数据发送至远程监控中心。2.如权利要求1所述的基于风光储微电网技术的野外水文监测系统，其特征在于，所述数据采集及传输系统由PLC现场控制器及通讯装置构成，所述PLC现场控制器和通讯装置分别与所述交流母线连接来获取电能进行工作，所述PLC现场控制器还分别与所述水质仪表监测系统和通讯装置连接，所述PLC现场控制器采集所述水质仪表监测系统监测到的水文数据，并通过通讯装置将采集到的水文数据发送至远程监控中心。3.如权利要求2所述的基于风光储微...

【专利技术属性】
技术研发人员：田径，罗秀卿，徐海林，
申请(专利权)人：上海市水利工程设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31