一种基于STM32的分布式光伏并网发电监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于STM32的分布式光伏并网发电监测装置，包括光伏发电系统、外电网电源、机箱、负载、电压隔离变送器、电流隔离变送器、电容显示屏和单片机，机箱的外表面设置有负载插座、光伏插座和外电网插座，光伏发电系统的并网点与光伏插座电连接，光伏插座通过电流隔离变送器与负载插座电连接，电压隔离变送器与光伏插座并联，外电网电源与外电网插座电连接，外电网插座通过电流隔离变送器与负载插座电连接，负载与负载插座电连接；本实用新型专利技术实时采集并显示光伏发电系统的并网点的电压、光伏发电系统的并网点为负载提供的电流和外电网电源为负载提供的电流，并通过4路继电器模块切断电路，进而实现真正意义上的监测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于STM32的分布式光伏并网发电监测装置
本技术属于电力系统参数测量领域，具体涉及一种基于STM32的分布式光伏并网发电监测装置。
技术介绍
当今世界大部分国家地区能源供应短缺,在一些资源短缺的国家,由于可再生能源的分布性、多样性和随机性,已经引起了各国政府的重视。其中太阳能光伏发电作为可再生能源的代表,其应用与研究已经引起人们的关注,特别是对于其中单机容量较小的分布式光伏发电系统。独立光伏发电体系已经有了成熟的应用,但这种新型的分布式光伏发电体系电网构架还在初步的研究中。光伏产业在中国起步虽晚,但发展历程很迅速,2011年公布了《太阳能发电发展“十二五”规划》,预计到2020年光伏发电总容量将达250亿KW,其中有专家的预测,分布式光伏发电总装机容量将达到1000万KW。其中并网光伏容量将占到50%以上并呈逐渐增加趋势。同时,我国政府也出台各种支持光伏并网项目的政策来加快光伏并网的步伐。在本年度,光伏发电累计装机容量接10GW,其中并网光伏容量达到了3GW。同年,江苏并网光伏容量达到200万MW,位于全国第一。同时其他省份也不甘示弱,都对光伏发电并网给予了极高的重视。尤其是在欧美国家“双反”政策的逐渐消除背景下,光伏并网系统的发展进入到了疯长式阶段。在光伏发电系统中,尤以并网光伏发电部分的发展最为迅速。日本、美国、德国等国家都在大力推进并网光伏发电系统的建设和并网接入技术等。欧盟预计从2010年1.8GW的并网光伏发电容量增加到2030年的120GW左右。且美国太阳能协会在根本哈根大会上宣布,美国将在2020年将光伏并网的发电量达到电力总发电量的15%左右。而法国、印度也在美国实施“百万屋顶光伏计划”后,相继提出“1-5K级百万屋顶光伏计划”,并网光伏容量也在每年以30%的速率递增。传统采用人工测量光伏发电并网系统的电压和电流，对实测数据再通过人工进行分析对比，从而为进一步研究光伏并网特性打下基础，但是这样的方式消耗了大量的人力物力，随着科技和工业的发展,用户对电能质量的要求越来越高。而大量的电力电子装置的投入电网,各种非线性负荷的增多,电能质量恶化,如果还是使用传统的人工测量方式已经满足不了电能质量监测的需求，因此迫切需要高性能的电能质量监测的装置来代替人工对光伏发电并网系统的电压和电流进行检测，从而为进一步研究光伏并网特性打下基础。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种基于STM32的分布式光伏并网发电监测装置，本基于STM32的分布式光伏并网发电监测装置实时采集并显示光伏发电系统的并网点的电压、光伏发电系统的并网点为负载提供的电流和外电网电源为负载提供的电流，并通过4路继电器模块切断电路，进而实现真正意义上的监测。为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案为：一种基于STM32的分布式光伏并网发电监测装置，包括光伏发电系统、外电网电源、机箱、负载、电压隔离变送器、电流隔离变送器、电容显示屏和单片机，所述电容显示屏设置在所述机箱的外表面，所述电压隔离变送器、电流隔离变送器和单片机设置在所述机箱的内部，所述机箱的外表面设置有负载插座、光伏插座和外电网插座，所述光伏发电系统的并网点与光伏插座电连接，所述光伏插座通过电流隔离变送器与负载插座电连接，所述电压隔离变送器与光伏插座并联，所述外电网电源与外电网插座电连接，所述外电网插座通过电流隔离变送器与负载插座电连接，所述负载与负载插座电连接，所述电压隔离变送器和电流隔离变送器分别与单片机电连接，所述单片机与电容显示屏电连接；所述电压隔离变送器检测光伏发电系统的并网点输出的电压并发送电压信号到单片机，所述电流隔离变送器分别检测光伏发电系统的并网点为负载提供的电流和外电网电源为负载提供的电流，所述电流隔离变送器发送电流信号到单片机，所述电容显示屏根据单片机的控制指令显示光伏发电系统的并网点的电压、光伏发电系统的并网点为负载提供的电流和外电网电源为负载提供的电流。作为本技术进一步改进的技术方案，还包括光敏模块，所述光敏模块设置在光伏发电系统上，所述光敏模块与单片机电连接，所述光敏模块用于检测光伏发电系统上的光照强度并发送光照强度到单片机。作为本技术进一步改进的技术方案，所述机箱内部还设有多个4路继电器模块，所述光伏插座通过4路继电器模块与电流隔离变送器电连接，所述外电网插座通过4路继电器模块与电流隔离变送器电连接，所述4路继电器模块与单片机电连接。作为本技术进一步改进的技术方案，所述电流隔离变送器和电压隔离变送器还连接有供电电源，所述供电电源用于为电流隔离变送器和电压隔离变送器提供24V直流工作电压。作为本技术进一步改进的技术方案，所述单片机为STM32F407单片机。作为本技术进一步改进的技术方案，所述机箱的侧表面还设置有USB接口，所述单片机与USB接口电连接，所述USB接口通过USB串口数据线连接有PC机，所述PC机上安装有MATLAB软件。作为本技术进一步改进的技术方案，所述机箱的内部还安装有GSM模块或GPRS模块，所述单片机通过GSM模块或GPRS模块远程通信连接有PC机，所述PC机上安装有MATLAB软件。作为本技术进一步改进的技术方案，所述机箱的内部还安装有2个电源适配器，2个所述电源适配器分别与单片机和GSM模块电连接，所述电源适配器分别用于为单片机和GSM模块提供电能。作为本技术进一步改进的技术方案，所述负载插座、光伏插座和外电网插座均为三孔插座，所述光伏发电系统的并网点通过连接有三线插头的导线与光伏插座电连接，所述外电网电源通过连接有三线插头的导线与外电网插座电连接，所述负载通过连接有三线插头的导线与负载插座电连接。本技术与传统的人工测量方式相比较，节约了大量的人力物力。而且可以实时监测并采集光伏发电系统的并网点的电压、光伏发电系统的并网点为负载提供的电流和外电网电源为负载提供的电流，并通过电容显示屏进行显示，单片机再通过无线通信方式或者有线连接方式将采集的电压和电流发送到PC机，PC机通过MATLAB软件分析采集的电压和电流，当MATLAB软件分析采集的电压大于预设的电压或采集的电流大于预设的电流时，MATLAB软件通过PC机与单片机的连接从而发送命令到单片机，单片机再通过4路继电器模块及时切断线路，从而切断光伏发电系统和外电网电源的线路，保证负载正常工作，延长负载使用寿命，进而实现真正意义上的监测；本技术还能通过光敏模块检测光伏发电系统上的光照强度并通过单片机输送光照强度给PC机；因此本技术能够智能化地监控光伏发电系统的电能质量，能够自动地测量光伏发电系统的电压、光伏发电系统以及外电网电源的电流和光伏发电系统的光照强度等参数情况，以及通过4路继电器模块切断线路从而实现电压预警和电流预警这一功能。并且通过串口通信对监测的数据的实时传递，能够通过PC机大规模地自动存储监测的光伏发电系统的并网点为负载提供的电压和电流、外电网电源为负载提供的电流以及光伏发电系统的光照强度数据，从而为进一步研究光伏并网特性打下基础，本技术是电能质量监测和评估的基础。附图说明图1为本技术的机箱结构示意图。图2为本技术的负载插座、光伏插座和外电网插座本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于STM32的分布式光伏并网发电监测装置，其特征在于：包括光伏发电系统、外电网电源、机箱、负载、电压隔离变送器、电流隔离变送器、电容显示屏和单片机，所述电容显示屏设置在所述机箱的外表面，所述电压隔离变送器、电流隔离变送器和单片机设置在所述机箱的内部，所述机箱的外表面设置有负载插座、光伏插座和外电网插座，所述光伏发电系统的并网点与光伏插座电连接，所述光伏插座通过电流隔离变送器与负载插座电连接，所述电压隔离变送器与光伏插座并联，所述外电网电源与外电网插座电连接，所述外电网插座通过电流隔离变送器与负载插座电连接，所述负载与负载插座电连接，所述电压隔离变送器和电流隔离变送器分别与单片机电连接，所述单片机与电容显示屏电连接；所述电压隔离变送器用于检测光伏发电系统的并网点输出的电压并发送电压信号到单片机，所述电流隔离变送器用于分别检测光伏发电系统的并网点为负载提供的电流和外电网电源为负载提供的电流，所述电流隔离变送器用于发送电流信号到单片机，所述电容显示屏用于根据单片机的控制指令显示光伏发电系统的并网点的电压、光伏发电系统的并网点为负载提供的电流和外电网电源为负载提供的电流。

【技术特征摘要】
1.一种基于STM32的分布式光伏并网发电监测装置，其特征在于：包括光伏发电系统、外电网电源、机箱、负载、电压隔离变送器、电流隔离变送器、电容显示屏和单片机，所述电容显示屏设置在所述机箱的外表面，所述电压隔离变送器、电流隔离变送器和单片机设置在所述机箱的内部，所述机箱的外表面设置有负载插座、光伏插座和外电网插座，所述光伏发电系统的并网点与光伏插座电连接，所述光伏插座通过电流隔离变送器与负载插座电连接，所述电压隔离变送器与光伏插座并联，所述外电网电源与外电网插座电连接，所述外电网插座通过电流隔离变送器与负载插座电连接，所述负载与负载插座电连接，所述电压隔离变送器和电流隔离变送器分别与单片机电连接，所述单片机与电容显示屏电连接；所述电压隔离变送器用于检测光伏发电系统的并网点输出的电压并发送电压信号到单片机，所述电流隔离变送器用于分别检测光伏发电系统的并网点为负载提供的电流和外电网电源为负载提供的电流，所述电流隔离变送器用于发送电流信号到单片机，所述电容显示屏用于根据单片机的控制指令显示光伏发电系统的并网点的电压、光伏发电系统的并网点为负载提供的电流和外电网电源为负载提供的电流。2.根据权利要求1所述的基于STM32的分布式光伏并网发电监测装置，其特征在于：还包括光敏模块，所述光敏模块设置在光伏发电系统上，所述光敏模块与单片机电连接，所述光敏模块用于检测光伏发电系统上的光照强度并发送光照强度到单片机。3.根据权利要求2所述的基于STM32的分布式光伏并网发电监测装置，其特征在于：所述机箱内部还设有多个4路继电器模块，所述光伏插座通过4路继电器模块与电流隔离变送器电连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾阿龙，王聪，姜程程，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32