一种太阳能光伏发电安全传输变压系统技术方案

本发明专利技术涉及变电系统技术领域，具体涉及一种太阳能光伏发电安全传输变压系统，包括光纤接口电路、CAN总线、光度采集电路和多路切换电路，本发明专利技术的CAN总线的收发器是CAN协议控制器和物理总线之间的接口，CAN总线上二端节点须加60Ω电阻器和47nF电容器将信号吸收，以避免信号反射，为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，SJA1000的TX1与RX1通过6N137型高速光耦后与TJA1050相连，这样就很好地实现了总线上各CAN节点间的电气隔离，所述CAN总线用传输变压电路之间二次回路之间的信号传输，光度采集电路用于测量光照强度，还设有电压检测装置用于检测各个回路中的电压，通过CAN总线传输，最终通过光纤传输至远程端，实现远程检测和控制，具有很强的创造性。

A solar photovoltaic power generation safety transmission variable pressure system

The invention relates to the technical field of substation system, in particular to a solar photovoltaic power generation safe transmission and voltage conversion system, including optical fiber interface circuit, CAN bus, photometric acquisition circuit and multi-channel switching circuit. The CAN bus transmitter of the invention is the interface between CAN protocol controller and physical bus, and the two terminal sections on CAN bus. In order to enhance the anti-jamming ability of CAN bus nodes, TX1 and RX1 of SJA1000 are connected to TJA1050 through 6N137 high-speed optocoupler, so that the electrical isolation between the CAN nodes on the bus is well realized. The CAN bus is transformed by transmission voltage. The signal transmission between the secondary circuits and the photometric acquisition circuit are used to measure the illumination intensity. A voltage detection device is also set up to detect the voltage in each circuit. The voltage is transmitted through CAN bus, and finally transmitted to the remote end through optical fiber. It is very creative to realize remote detection and control.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光伏发电安全传输变压系统
本专利技术涉及变电系统
，具体涉及一种太阳能光伏发电安全传输变压系统。
技术介绍
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价很高；在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，省去蓄电池，不仅可以大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片)，有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。中国国产晶体硅电池效率在10至13％左右，国际上同类产品效率约12至14％。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。到2009年，中国并网发电还未开始全面推广，不过，2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。据预测，太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的20％以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80％以上，太阳能发电将占到60％以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。在专利号为CN201210267059的专利文件中，公开了一种光伏发电用的预装式变电站，包括光伏发电系统，所述光伏发电系统包括光伏组件，该变电站还包括可移动式外壳，所述光伏发电系统中除光伏组件之外的其他器件均设置在所述可移动式外壳内。该预装式变电站能够进行移动，光伏发电系统能够先行预装于变电站内。上述专利文件该预装式变电站可在制造工厂内部根据电站建设要求预先进行制作，这样，使得变电站可以通过工厂化的生产流程来进行制造，一方面可大大缩短建设周期，另一方面工厂化的生产、检测手段也能进一步保证变电站的建设质量。但是对于如何提供一种结构简单，安全性能更高，可实现远程控制的太阳能光伏发电安全传输变压系统缺少技术性解决方案。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种太阳能光伏发电安全传输变压系统，用于解决如何提供一种结构简单，安全性能更高，可实现远程控制的太阳能光伏发电安全传输变压系统的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种太阳能光伏发电安全传输变压系统，包括太阳能电路和变压电路，其特征在于：包括光纤接口电路、CAN总线、光度采集电路和多路切换电路，所述光纤接口电路的一个运算放大器用在光纤系统和MOS可控硅整流器之间的接口，以实现对负载的多周期、半波控制，接收器有两个互补的输出，一个是静态水平的0.6V，还有一个是3V，通过在回路总线上添加一个4.7V的齐纳感应器，有效电源电压成了5.3V，同时0.6V的输出电平也被转化成5.3V，所述CAN总线的收发器是CAN协议控制器和物理总线之间的接口，CAN总线上二端节点须加60Ω电阻器和47nF电容器将信号吸收，以避免信号反射，为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，SJA1000的TX1与RX1通过6N137型高速光耦后与TJA1050相连，这样就很好地实现了总线上各CAN节点间的电气隔离，所述CAN总线用传输变压电路之间二次回路之间的信号传输，光度采集电路用于测量光照强度，还设有电压检测装置用于检测各个回路中的电压，通过CAN总线传输，最终通过光纤传输至远程端。优选的，所述CAN总线电路设有C8051F020型单片机，所述C8051F020有高低2个外部存储器接口，因此，SJA1000的AD0－AD7连接到C8051F020的高端口P7口，CS连接到基址为0x8000的外部存储器片选信号，当C8051F020访问地址0x8000－0x80FF时，CPU可对SJA1000执行相应的读/写操作，SJA1000的RD、WR和ALE分别与C8051F020的对应引脚相连，INT接C8051F020的INT0引脚，于是C8051F020可通过中断方式访问SJA1000，SJA1000的复位信号RST为低电平有效。优选的，所述C8051F020的AD0－AD7口用于地址/数据的输入/输出，将其配置为漏极开路方式，利用4.7kΩ上拉电阻器拉至5V，通过设置数字交叉开关，将C8051F020的外部中断引脚配置到P2.7口，优选的，所述光度采集电路整个电路由选通控制及锁存电路和多路模拟开关电路两部分组成。优选的，选通控制及锁存电路的核心是一块4042(U1)，其内部有4个D，这4个D触发器有一个共同的时钟脉冲输入端，可用POL⑥端的高低状态来选择CK⑤的上升沿或下降沿锁存各D端的状态，S1.S4是4个按钮，用来输入切换命令.R1～R4是各路D端的下拉，可使Sl～S4无一按下时D端处于低电平，D1～D4和R5组成，当S1～S4中有任一个被按下时，从D1～D4二极管的公共端输出高电平；C1和R6组成微分电路，C1的左端当由低到高的变化时，Cl的右端输出一个正向尖脉冲，Ll～L4为锁存指示灯().R7～R10为其限流。优选的，所述光度采集电路的多路模拟开关电路由一块4路模拟开关4066来实现，当Q1～Q4中某路锁存为高电平时，该路对应的模拟开关则受控闭合，实现多路切换。优选的，所述光度采集电路通过光敏二极管检测教室的光照亮度，根据光敏二极管特性，遇光照时，阻值会明显减少，随着光度的减少，光敏二极管的阻值会逐渐增大的原理，那么每个光敏二极管分压得到的不同电压值，通过ADC0809模数转换检测到它们输出的模拟量，通过ADC0809芯片的IN3～IN7端口，转化成数字量，D0～D7作为数据输出端口，连接至单片机的P0口进行数据的处理。优选的，所述太阳能光伏发电安全传输变压系统还设有断电延时时间继电器，所述断电延时时间继电器当时间继电器线圈通电时，各延时触头瞬时动作，而线圈断电以后触头呈延时置位工作状态，当所设延时到达后，延时触头又恢复为初始状态。(三)有益效果本专利技术的CAN总线的收发器是CAN协议控制器和物理总线之间的接口，CAN总线上二端节点须加60Ω电阻器和47nF电容器将信号吸收，以避免信号反射，为了增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能光伏发电安全传输变压系统，包括太阳能电路和变压电路，其特征在于：包括光纤接口电路、CAN总线、光度采集电路和多路切换电路，所述光纤接口电路的一个运算放大器用在光纤系统和MOS可控硅整流器之间的接口，以实现对负载的多周期、半波控制，接收器有两个互补的输出，一个是静态水平的0.6V，还有一个是3V，通过在回路总线上添加一个4.7V的齐纳感应器，有效电源电压成了5.3V，同时0.6V的输出电平也被转化成5.3V，所述CAN总线的收发器是CAN协议控制器和物理总线之间的接口，CAN总线上二端节点须加60Ω电阻器和47nF电容器将信号吸收，以避免信号反射，为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，SJA1000的TX1与RX1通过6N137型高速光耦后与TJA1050相连，这样就很好地实现了总线上各CAN节点间的电气隔离，所述CAN总线用传输变压电路之间二次回路之间的信号传输，光度采集电路用于测量光照强度，还设有电压检测装置用于检测各个回路中的电压，通过CAN总线传输，最终通过光纤传输至远程端。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏发电安全传输变压系统，包括太阳能电路和变压电路，其特征在于：包括光纤接口电路、CAN总线、光度采集电路和多路切换电路，所述光纤接口电路的一个运算放大器用在光纤系统和MOS可控硅整流器之间的接口，以实现对负载的多周期、半波控制，接收器有两个互补的输出，一个是静态水平的0.6V，还有一个是3V，通过在回路总线上添加一个4.7V的齐纳感应器，有效电源电压成了5.3V，同时0.6V的输出电平也被转化成5.3V，所述CAN总线的收发器是CAN协议控制器和物理总线之间的接口，CAN总线上二端节点须加60Ω电阻器和47nF电容器将信号吸收，以避免信号反射，为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，SJA1000的TX1与RX1通过6N137型高速光耦后与TJA1050相连，这样就很好地实现了总线上各CAN节点间的电气隔离，所述CAN总线用传输变压电路之间二次回路之间的信号传输，光度采集电路用于测量光照强度，还设有电压检测装置用于检测各个回路中的电压，通过CAN总线传输，最终通过光纤传输至远程端。2.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电安全传输变压系统，其特征在于：所述CAN总线电路设有C8051F020型单片机，所述C8051F020有高低2个外部存储器接口，因此，SJA1000的AD0－AD7连接到C8051F020的高端口P7口，CS连接到基址为0x8000的外部存储器片选信号，当C8051F020访问地址0x8000－0x80FF时，CPU可对SJA1000执行相应的读/写操作，SJA1000的RD、WR和ALE分别与C8051F020的对应引脚相连，INT接C8051F020的INT0引脚，于是C8051F020可通过中断方式访问SJA1000，SJA1000的复位信号RST为低电平有效。3.根据权利要求2所述的太阳能光伏发电安全传输变压系统，其特征在于：所述C8051F020的AD0－AD7口用于地址/数据的输入/输出，将其配置为漏极开路方式，利用4.7kΩ上拉电阻器拉至5V...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙留莉，孙功社，
申请(专利权)人：马鞍山市新桥工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34