一种用于分布式光伏发电的并网接口装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于分布式光伏发电的并网接口装置，包括人机交互模件、交流采样模件、主控模件、规约转换模件、开入开出模件和操作回路模件，各模件通过母板连接在一起，母板插接在5U机箱内，主控模件、规约转换模件两者之间通过环网总线连接，主控模件与机交互模件、交流采样模件、开入开出模件和操作回路模件分别采用硬连线连接，主控模件还通过以太网与监控后台相连接，规约转换模件通过串口或者以太网和并网点进线开关柜内的智能设备相连接。本实用新型专利技术主控模件设有FPGA，能够实现保护、测控，电能质量分析功能，还设有规约转换模件具备规约转换和远动功能，结构简单，成本较低，具有良好的应用前景。

Grid connected interface device for distributed photovoltaic power generation

The utility model discloses a network interface device for distributed photovoltaic power generation, including sampling of human-computer interaction module, communication module, main control module, protocol conversion module, IO module and operating circuit modules, each module are connected together by the motherboard, motherboard is inserted in a 5U case and the main control module, protocol conversion between the modules are connected by a ring bus, the main control module and human-computer interaction module, communication module, sampling IO module and operating circuit module respectively with hard wired connection, the main control module is connected by Ethernet and monitor background, protocol conversion the module through the serial port or Ethernet and intelligent equipment outlets into the line in the switch cabinet is connected. The utility model is provided with a main control module FPGA, can realize the protection, measurement and control, power quality analysis, a protocol conversion module with protocol conversion and remote control functions, simple structure, low cost, and has good application prospect.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于分布式光伏发电的并网接口装置，属于分布式电源并网

技术介绍
中国的太阳能光伏起步于2009年，到2012年光伏太阳能的装机容量在5000MW（5G）左右；2013年开始加速，新增装机容量在8~10G左右，总装机容量在15G左右；2013年7月，中国国务院发布《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，提出到2015年光伏发电总装机容量达到3500万千瓦以上。未来的几年将迎来太阳能光伏发电的一波高峰。2014年，国家能源局规划建设11.8GW的光伏装机容量，其中，分布式光伏占7.6GW。但是，目前，分布式光伏电站规模小，按照集中式光伏电站解决方案配置，二次设备利用率低，且价格高。为提高产品在分布式光伏电站领域的竞争力，需开发一款集成保护、测控、规约转换和远动功能于一体的多功能并网接口设备，以适应分布式光伏电站的并网。当前国内分布式光伏发电的并网接口装置不具备电能质量分析功能以及规约转换功能羸弱的特点，并且随着接入智能设备数量的增加，接口数量有限导致轮询时间受到很大影响，需外配专门的相关设备，建设成本、调试安装的难度较高，抑制了分布式光伏电站的并网快速发展。
技术实现思路
本技术目的是为了克服现有的分布式光伏发电的并网接口装置不具备电能质量分析功能以及规约转换功能羸弱的特点，需外配专门的相关设备，建设成本高，调试安装难的问题。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种用于分布式光伏发电的并网接口装置，其特征在于：包括人机交互模件、交流采样模件、主控模件、规约转换模件、开入开出模件和操作回路模件，各模件通过母板连接在一起，所述母板插接在5U机箱内，所述5U机箱安装于并网点进线开关柜，所述主控模件、规约转换模件两者之间通过环网总线连接，所述主控模件与机交互模件、交流采样模件、开入开出模件和操作回路模件分别采用硬连线连接，所述主控模件还通过以太网与监控后台相连接，所述规约转换模件通过串口或者以太网和并网点进线开关柜内的智能设备相连接，所述人机交互模件包括液晶显示屏、操作键盘、LED状态指示灯以及设置在液晶显示屏背后的电源模件，所述液晶显示屏、操作键盘、LED状态指示灯位于5U机箱的正面，所述电源模件给人机交互模件、交流采样模件、主控模件、规约转换模件、开入开出模件和操作回路模件提供工作电源；前述的用于分布式光伏发电的并网接口装置，其特征在于：所述规约转换模件最多可配置两块。前述的用于分布式光伏发电的并网接口装置，其特征在于：所述主控模件包括交流采样调理电路、FPGA、CPU、通讯电路、开入开出电路，所述通讯电路包括两个以太网接口、一个B码对时接口，所述交流采样调理电路与交流采样模件相连接，交流采样调理电路通过FPGA与CPU相连接，所述CPU分别与通讯电路、开入开出电路相连接，所述通讯电路分别与规约转换模件、人机交互模件相连接，所述开入开出电路与开入开出模件相连接。前述的用于分布式光伏发电的并网接口装置，其特征在于：所述规约转换模件包括CPU、外部通讯电路和内部通讯电路，所述外部通讯电路包括四个RS232接口、一个RS485接口、4位地址拨码开关，通过4位地址拨码开关进行外部通讯电路通讯通道切换，所述内部通讯电路包括三个以太网接口，其中一路以太网接口为LC光纤接口和电口可插拔选配；另外两路以太网接口为固定电以太网模式。前述的用于分布式光伏发电的并网接口装置，其特征在于：所述LED状态指示灯为八个，用于显示并网接口装置的当前工作状态和事件告警信息。本技术的有益效果是：本技术的用于分布式光伏发电的并网接口装置，主控模件设有FPGA，能够实现保护、测控，电能质量分析功能，还设有规约转换模件具备规约转换和远动功能，为本地监控系统或远方调度系统与分布式光伏发电设备之间建立了通信桥梁，采用了双配置的规约转换模件和环网通讯连接，轮询延时短，并支持IEC61850智能设备的接入，优势明显，结构简单，成本较低，具有良好的应用前景。附图说明图1是本技术的用于分布式光伏发电的并网接口装置的系统框图。图2是本技术的主控模件的系统框图。图3是本技术的规约转换模件的系统框图。具体实施方式下面将结合说明书附图，对本技术做进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1所示，本技术的用于分布式光伏发电的并网接口装置，包括人机交互模件、交流采样模件、主控模件、规约转换模件、开入开出模件和操作回路模件，各模件通过母板连接在一起，所述母板插接在5U机箱内，所述5U机箱安装于并网点进线开关柜，安装方便，提高装配效率，所述主控模件、规约转换模件两者之间通过环网总线连接，环网通讯连接，轮询延时短，提高访问效率，规约转换模件与主控模件交换数据时每MB流量小于1秒；所述主控模件与机交互模件、交流采样模件、开入开出模件和操作回路模件分别采用硬连线连接，所述主控模件还通过以太网与监控后台相连接，所述规约转换模件通过串口或者以太网和并网点进线开关柜内的智能设备相连接，所述人机交互模件包括液晶显示屏、操作键盘、LED状态指示灯以及设置在液晶显示屏背后的电源模件，所述液晶显示屏、操作键盘、LED状态指示灯位于5U机箱的正面，所述电源模件给人机交互模件、交流采样模件、主控模件、规约转换模件、开入开出模件和操作回路模件提供工作电源，如图2所示，主控模件包括交流采样调理电路、FPGA、CPU、通讯电路、开入开出电路，所述通讯电路包括两个以太网接口、一个B码对时接口，所述交流采样调理电路与交流采样模件相连接，交流采样调理电路通过FPGA与CPU相连接，所述CPU分别与通讯电路、开入开出电路相连接，所述通讯电路分别与规约转换模件、人机交互模件相连接，所述开入开出电路与开入开出模件相连接，所述开入开出电路采用了达林顿驱动技术和光电隔离技术，动作时间小于1ms，数据上送延时小于1ms。所述规约转换模件最多可配置两块，如图3所示，均包括CPU、外部通讯电路和内部通讯电路，所述外部通讯电路包括四个RS232接口、一个RS485接口、4位地址拨码开关，通过4位地址拨码开关进行外部通讯电路通讯通道切换，所述内部通讯电路包括三个以太网接口，其中一路以太网接口为LC光纤接口和电口可插拔选配；另外两路以太网接口为固定电以太网模式所述LED状态指示灯为八个，用于显示并网接口装置的当前工作状态和事件告警信息。所述主控模件、规约转换模件内的CPU均采用MPC8247芯片，功耗低，成本低，外设接口够用。综上所述，本技术的用于分布式光伏发电的并网接口装置，主控模件设有FPGA，能够实现保护、测控，电能质量分析功能，还设有规约转换模件具备规约转换和远动功能，为本地监控系统或远方调度系统与分布式光伏发电设备之间建立了通信桥梁，采用了双配置的规约转换模件和环网通讯连接，轮询延时短，并支持IEC61850智能设备的接入，优势明显，结构简单，成本较低，具有良好的应用前景。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分布式光伏发电的并网接口装置，其特征在于：包括人机交互模件、交流采样模件、主控模件、规约转换模件、开入开出模件和操作回路模件，各模件通过母板连接在一起，所述母板插接在5U机箱内，所述5U机箱安装于并网点进线开关柜，所述主控模件、规约转换模件两者之间通过环网总线连接，所述主控模件与机交互模件、交流采样模件、开入开出模件和操作回路模件分别采用硬连线连接，所述主控模件还通过以太网与监控后台相连接，所述规约转换模件通过串口或者以太网和并网点进线开关柜内的智能设备相连接，所述人机交互模件包括液晶显示屏、操作键盘、LED状态指示灯以及设置在液晶显示屏背后的电源模件，所述液晶显示屏、操作键盘、LED状态指示灯位于5U机箱的正面，所述电源模件给人机交互模件、交流采样模件、主控模件、规约转换模件、开入开出模件和操作回路模件提供工作电源；所述规约转换模件最多可配置两块。

【技术特征摘要】
1.一种用于分布式光伏发电的并网接口装置，其特征在于：包括人机交互模件、交流采样模件、主控模件、规约转换模件、开入开出模件和操作回路模件，各模件通过母板连接在一起，所述母板插接在5U机箱内，所述5U机箱安装于并网点进线开关柜，所述主控模件、规约转换模件两者之间通过环网总线连接，所述主控模件与机交互模件、交流采样模件、开入开出模件和操作回路模件分别采用硬连线连接，所述主控模件还通过以太网与监控后台相连接，所述规约转换模件通过串口或者以太网和并网点进线开关柜内的智能设备相连接，所述人机交互模件包括液晶显示屏、操作键盘、LED状态指示灯以及设置在液晶显示屏背后的电源模件，所述液晶显示屏、操作键盘、LED状态指示灯位于5U机箱的正面，所述电源模件给人机交互模件、交流采样模件、主控模件、规约转换模件、开入开出模件和操作回路模件提供工作电源；所述规约转换模件最多可配置两块。2.根据权利要求1所述的用于分布式光伏发电的并网接口装置，其特征在于：所述主控模件包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玮，李玉平，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32