基于物联网的智能光伏发电监控装置及自动关断方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于物联网的智能光伏发电监控装置，包括智能安全集控网关、中央控制采集器以及至少一个智能物联网接线盒；所述智能物联网接线盒包括关断电路模块、子控制模块、辅助电源模块，所述智能安全集控网关通过线路与所述中央控制采集器进行数据交互，且从所述中央控制采集器获得电力供应；所述智能安全集控网关通过内置的协调器软件实现与智能物联网接线盒进行内部局域物联网组网，通过内部局域物联网与所述智能物联网接线盒进行数据交互。本发明专利技术还公开了智能光伏发电监控装置的自动关断的方法。本发明专利技术具有成本低、可靠性高、提升发电量的优点。升发电量的优点。升发电量的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的智能光伏发电监控装置及自动关断方法


[0001]本专利技术涉及光伏发电领域，具体涉及基于物联网的智能光伏发电监控装置及自动关断方法的技术。

技术介绍

[0002]目前的光伏发电系统，仍有存在没有特别的安全保护措施的情况。典型地，各个光伏组件的输出端相互串联构成串联线路，在正常发电状态下，该串联线路的输出电压常常超过200V，而一些大型光伏电站项目甚至超过1000V，这将构成接触危险的电压。特别是，光伏项目建设过程中，以及光伏发电站的检查与维修过程中，具有造成施工和运维人员触电的风险。
[0003]2019年1月1日强制生效的美国国家电工法规(National Electrical Code，简称NEC 2017)，明确要求光伏组件需要具备组件级别的快速关断功能，这一要求将在2019年1月1日强制生效。在最新版NEC 2017
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690.12（B）条款中规定：1）安装在建筑物顶或上的光伏组件必须具备快速关断；2）在快速关断装置启动后30秒内：光伏阵列1英尺范围外：电压≤ 30V；光伏阵列1英尺范围内：电压≤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智能光伏发电监控装置，其特征在于，包括智能安全集控网关、中央控制采集器以及至少一个智能物联网接线盒；所述智能物联网接线盒，配置在基于物联网的智能光伏发电系统中的光伏组件上或外置于所述光伏组件，所述智能物联网接线盒包括关断电路模块、子控制模块、辅助电源模块，所述辅助电源模块通过光伏组件的输出端获得电力供应，并向关断电路模块、子控制模块供应电力，所述子控制模块控制关断电路模块的开关器件的开启与闭合；所述子控制模块包括采集模块、处理器控制模块、数据存储模块、物联网通讯模块，所述处理器控制模块通过采集模块采集关断电路模块的电流、电压参数及所述智能物联网接线盒的温度；所述处理器控制模块通过物联网通讯模块与智能安全集控网关通讯，并向数据存储模块存储与读取数据，所述数据存储模块存储预设的电流阈值，并由所述处理器控制模块读取并与采集模块采集的关断电路模块的电流数据进行比较，以确定所述智能物联网接线盒的工作模式；所述子控制模块具有实现本地安全控制与数据采集功能，以及物联网通讯的路由节点功能，能够接收并转发其他智能物联网接线盒的数据；所述智能物联网接线盒用于安全关断与智能监控以及光伏功率优化；所述采集模块用于获取对应设置的关断电路的电流、电压参数电信号；所述智能安全集控网关与中央控制采集器线路连接，智能安全集控网关通过线路与所述中央控制采集器进行数据交互，且从所述中央控制采集器获得电力供应；所述智能安全集控网关配置在所述光伏组件周边并邻近智能物联网接线盒布置，具有物联网协调器与路由功能，通过内置的协调器软件实现与智能物联网接线盒进行内部局域物联网组网，通过内部局域物联网与所述智能物联网接线盒进行数据交互；所述中央控制采集器还与基于物联网的智能光伏发电系统中的光伏逆变器线路连接，所述中央控制采集器通过有线或无线连接外部广域Internet互联网以及云平台，并从光伏逆变器的交流输出端后的接入点处获得电力供应。2.根据权利要求1所述基于物联网的智能光伏发电监控装置，其特征在于，所述智能物联网接线盒的本地子控制模块根据关断电路的输出电流采样，区分本地智能物联网接线盒所处的工作模式，所述工作模式包括正常工作模式和安全工作模式；所述安全工作模式，是指本地子控制模块接收来自智能安全集控网关的周期性的安全广播信号，一定时间段内是否检测到周期性的安全广播信号指示并调整关断电路的状态，若是，则子控制模块将关断电路调整为连通状态或维持连通状态；若否，则子控制模块将关断电路调整为断开状态或维持断开状态，关闭光伏组件的功率输出；所述正常工作模式，是指除所述安全工作模式之外的工作模式，此时本地智能物联网接线盒由本地子控制模块控制，不受智能安全集控网关控制，不响应来自智能安全集控网关的周期性的安全广播信号。3.根据权利要求2所述基于物联网的智能光伏发电监控装置，其特征在于，所述智能物联网接线盒的本地子控制模块采集光伏组件的输出电压、电流参数以及智能物联网接线盒的内部温度，通过点播方式经由所述智能安全集控网关向所述中央控制采集器进行发送。4.根据权利要求1所述基于物联网的智能光伏发电监控装置，其特征在于，所述中央控制采集器通过光伏逆变器的交流输出端与并网点之间的接入点取电；所述中央控制采集器通过线路向所述智能安全集控网关发出指令停止其周期性的安
全广播信号，所述指令分为安全指令与异常指令；所述中央控制采集器通过连接有线电缆采集光伏逆变器的发电数据获得所述智能光伏发电监控装置的组串电流参数，当组串电流参数变化大于或小于一电流阈值，所述中央控制采集器运行在相应的工作模式，所述工作模式包括正常工作模式和安全工作模式，在安全工作模式下所述中央控制采集器将不向所述智能安全集控网关发送周期性的安全指令，此时所述智能安全集控网关向内部局域物联网的智能物联网接线盒持续广播周期性的信号；在正常工作模式下所述中央控制采集器将向所述智能安全集控网关发送周期性的安全指令，智能安全集控网关收到所述中央控制采集器发送的周期性的安全指令后，停止向内部局域物联网的智能物联网接线盒持续广播周期性的安全广播信号；所述异常指令是指中央控制采集器从云平台收到火灾、地震、海啸的异常或从光伏逆变器收到直流拉弧、导线绝缘的异常时，由中央控制采集器向智能安全集控网关发出异常指令指示，而当中央控制采集器从云平台收到火灾、地震、海啸的异常或从光伏逆变器收到直流拉弧、导线绝缘的异常解除后，由中央控制采集器向智能安全集控网关发出异常解除指令指示；所述智能安全集控网关收到所述中央控制采集器发送的异常发起指令后，停止向内部局域物联网的智能物联网接线盒持续广播周期性的安全广播信号，直到智能安全集控网关收到所述中央控制采集器发送的异常解除指令；所述智能安全集控网关上电后，向内部局域物联网的智能物联网接线盒持续广播周期性的信号，直到所述智能安全集控网关接收到所述中央控制采集器发送的周期性的安全指令后才停止向内部局域物联网的智能物联网接线盒持续广播周期性的信号；若智能安全集控网关未接收到周期性的安全指令，其将恢复向内部局域物联网的智能物联网接线盒持续广播周期性的信号。5.根据权利要求1所述基于物联网的智能光伏发电监控装置，其特征在于，所述物联网通讯模块是基于Zigbee、蓝牙MESH、LORA中任一种无线通信协议的物联网通讯模块。6.根据权利要求1所述基于物联网的智能光伏发电监控装置，其特征在于，所述智能安全集控网关通过中央控制采集器取电，由中央控制采集器内部双路供电单元供电，其中一路为中央控制采集器的供电单元，另外一路为独立于中央控制采集器的供电单元的专有供电单元。7.一种基于权利要求1中的物联网的智能光伏发电监控装置的自动关断方法，其特征在于，包括：远程控制方法，通过云平台进行自动关断控制；现场控制方法，包括安装所述基于物联网的智能光伏发电监...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋悦，陈泽熙，陈楠希，
申请(专利权)人：深圳市中旭新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：