本发明专利技术公开了一种基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控系统。该监控系统包括：独立的光信号变送器获取太阳光强度、太阳光角度数据；Ｚｉｇｂｅｅ／ＧＰＲＳ网关获取光信号变送器的数据，将光信号数据广播发送到各光伏发电装置，通过Ｚｉｇｂｅｅ网络收集光伏发电装置的工作参数，用ＧＰＲＳ网络传送到远程监控中心进行监控；光伏发电装置根据从Ｚｉｇｂｅｅ／ＧＰＲＳ网关得到的光信号数据调整各自的光伏发电板的角度和工作状态，不需要单独检测光信号。通过本发明专利技术，能够有效地减少光信号检测机构的数量，降低自动跟踪式光伏发电装置检测光信号时的成本和能量消耗，采用Ｚｉｇｂｅｅ／ＧＰＲＳ网络使光伏发电站的配置具有更好的灵活性，有利于分布式光伏发电站的集中管理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信
和光伏发电领域，尤其涉及一种基于无线网络的 自动跟踪式光伏发电站监控系统。
技术介绍
随着石油价格的不断攀升，全球都在迫切寻找一种合适的替代能源。根据 美国能源部的报告，像风能、太阳能、地热能等这些能源的应用现在已经占到全球能源使用量的4%以上，而且正在逐年攀升。目前，太阳能是其中发展最快 的可再生能源，它正在以每年60%的速度增长。因此，如何有效的开发利用太 阳能，就成为全球未来能源的焦点问题。目前市场上的太阳能光伏发电方式有两种， 一种是光伏板固定式， 一种是 自动跟踪太阳能式。由于太阳光照射角度的动态变化，致使固定式光伏发电装 置对太阳的利用率较低，不能对太阳能进行最大限度的开发利用。自动跟踪式 光伏发电装置可以对太阳光照射角度进行跟踪，从而调整光伏板角度，确保光 伏板与太阳光成90度角，从而大大提高了太阳能的利用率。但是这同时又带来 了一个问题，就是光伏发电装置要实时来检测太阳光照射角度，这会导致系统 不停地调整光伏发电装置的旋转轴，这就需要消耗大量的能量，而且大大增加 了装置的成本，再加上光伏发电站的发电装置数量庞大，这对于能源和经济上 会造成很大的浪费。此外，由于我国各地的地形复杂，太能能资源分布不均，而且太阳能光伏 发电站都是建造在野外，这就对光伏发电站的监控管理提出了很大的挑战。 因此，如何有效地实现对各光伏发电站的监控和集中管理、如何提高监控系统 的可靠性、如何降低系统的维护成本等就成为了严峻的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供基于无线网络的自动跟踪式光 伏发电站监控系统基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控系统包括至少一个光信号变送器，通过串行网络分别与每个Zigbee/GPRS网关连接， 用于检测太阳光的强度和角度信号，同时根据太阳光强度检测模块的数据和 Zigbee/GPRS网关的时钟数据来控制变送器的工作状态；至少一个Zigee/GPRS网关，分别用于传送各自区域内的光伏发电站数据，同时通过获得光信号变送器的数据，将光信号数据发送给区域内的所有光伏发电装置；至少一个带有Zigbee子节点模块的光伏发电装置，通过Zigbee子节点模块 接收来自Zigbee/GPRS网关的光信号数据来实现对太阳光的自动跟踪；远程监控中心通过GPRS网络监控来自Zigee/GPRS网关的数据，并且同步 各光伏发电站Zigbee/GPRS网关的时钟数据。光伏发电装置通过各自的Zigbee子节点模块加入Zigbee网络，接受来自 Zigbee协调器模块的光信号数据来调整光伏发电板的角度；网关控制模块获取 光信号变送器的光信号数据，将数据发送给Zigbee协调器模块，同时又接收 Zigbee协调器模块采集的光伏发电站数据传送给GPRS模±央；GPRS模块将光伏 发电站数据通过GPRS网络传送到远程监控中心进行集中管理。所述的光信号变送器包括一个太阳光角度检测模块、 一个太阳光强度检测 模块、 一个蓄电池控制模块和一个光检测控制电路，其中太阳光角度检测模块用于检测太阳光的高度角和方位角，用于光伏发电装 置的自动跟踪；太阳光强度检测模块用于检测太阳光的光强度，该数据配合时钟数据用于 控制光信号变送器的工作状态；蓄电池控制模块用于为整个光信号变送器提供电源；光检测控制电路通过各检测模块的数据和Zigee/GPRS网关的时钟数据来对 光信号变送器进行控制。所述的Zigbee/GPRS网关包括一个蓄电池控制模块、 一个外电源控制模块、 一个人机界面模块、 一个GPRS模块、 一个Zigbee协调器模块和一个网关控制 模块，其中蓄电池控制模块和外电源控制模块可以相互切换，以防止意外断电时，实 现双电源控制；人机界面模块用于用户现场对各子光伏发电站的数据进行观测和维护； GPRS模块用于与远程监控中心进行数据传输，对光伏发电站进行实时监控；Zigbee协调器模块为Zigbee网络的Zigbee主机，用于广播光信号数据给每 个光伏发电装置，并且采集每个光伏发电装置的工作参数。所述的每个光伏发电装置包括一个光伏发电板、 一个蓄电池控制模块、一 个Zigbee子节点模块和一个转动装置，其中光伏发电板用于采集太阳能，将太阳能转换为电能；蓄电池控制模块用于存储太阳能转换的电能，同时为光伏发电装置供电； Zigbee子节点模块用于与Zigbee网络通讯，接受光信号数据，同时将光伏 发电装置自身的工作参数反馈给Zigbee/GPRS网关模块；转动装置通过光信号数据调整光伏发电板的角度，对太阳光角度进行自动^艮足宗。本专利技术与现有技术相比，具有有益效果，下面结合附图和实施方式对本发 明进行进一步详细描述。 附图说明图1是本专利技术提供的一种基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控系统 的结构示意图2是本专利技术提供的一种基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控系统 中的光信号变送器的结构示意图3是本专利技术提供的一种基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控系统 中的Zigbee/GPRS网关的结构示意图4是本专利技术提供的一种基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控系统 中的光伏发电装置的结构示意图。 具体实施例方式如图l所示，基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控系统包括至少一个光信号变送器102，通过串行网络分别与每个Zigbee/GPRS网关 103连接，用于检测太阳光的强度和角度信号，同时根据太阳光强度检测模块 1023的数据和Zigbee/GPRS网关103的时钟数据来控制变送器的工作状态；至少一个Zigee/GPRS网关103，分别用于传送各自区域内的光伏发电站数 据，同时通过获得光信号变送器102的数据，将光信号数据发送给区域内的所 有光伏发电装置104;至少一个带有Zigbee子节点模块1042的光伏发电装置104，通过Zigbee 子节点模块1042接收来自Zigbee/GPRS网关103的光信号数据来实现对太阳光 的自动跟踪；远程监控中心101通过GPRS网络监控来自Zigee/GPRS网关103的数据， 并且同步各光伏发电站Zigbee/GPRS网关103的时钟数据。每个Zigbee/GPRS网关103配备一个光信号变送器102，通过Zigbee/GPRS 网关103将光信号数据广播传送给一个区域内所有的光伏发电装置104，这样就可以使一个子光伏发电站仅使用一个光信号变送器102就可以实现所有光伏发 电装置104对太阳光角度的自动跟踪，这样就较少了光伏发电站光信号检测机 构的数量，有效地降低检测太阳光角度时的能量消耗和成本。Zigbee协调器模块1033用于将收集到的光信号数据广播传送到个光伏发电 装置104的Zigbee子节点模块1042上，用于光伏发电装置104实现自动跟踪太 阳光，同时Zigbee协调器模块1033收集Zigbee子节点模块1042上的工作参数， 网关控制电路1031将工作参数转换成GPRS格式，再通过GPRS模块1032传 送到远程监控中心101用于实现集中管理。需要说明的是，具有GPRS功能的其他设备，比如PDA、笔记本电脑等通 过一定的系统认证后也可以作为远程监控中心101接收来自Zigbee/GPRS网关 103的数据。如图2所示，光信号变送器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控系统，其特征在于，包括：至少一个光信号变送器，通过串行网络分别与每个Ｚｉｇｂｅｅ／ＧＰＲＳ网关连接，用于检测太阳光的强度和角度信号，同时根据太阳光强度检测模块的数据和Ｚｉｇｂｅｅ／ＧＰＲＳ网关的时钟数据来控制变送器的工作状态；至少一个Ｚｉｇｅｅ／ＧＰＲＳ网关，分别用于传送各自区域内的光伏发电站数据，同时通过获得光信号变送器的数据，将光信号数据发送给区域内的所有光伏发电装置；至少一个带有Ｚｉｇｂｅｅ子节点模块的光伏发电装置，通过Ｚｉｇｂｅｅ子节点模块接收来自Ｚｉｇｂｅｅ／ＧＰＲＳ网关的光信号数据来实现对太阳光的自动跟踪；远程监控中心通过ＧＰＲＳ网络监控来自Ｚｉｇｅｅ／ＧＰＲＳ网关的数据，并且同步各光伏发电站Ｚｉｇｂｅｅ／ＧＰＲＳ网关的时钟数据；光伏发电装置通过各自的Ｚｉｇｂｅｅ子节点模块加入Ｚｉｇｂｅｅ网络，接受来自Ｚｉｇｂｅｅ协调器模块的光信号数据来调整光伏发电板的角度；网关控制模块获取光信号变送器的光信号数据，将数据发送给Ｚｉｇｂｅｅ协调器模块，同时又接收Ｚｉｇｂｅｅ协调器模块采集的光伏发电站数据传送给ＧＰＲＳ模块；ＧＰＲＳ模块将光伏发电站数据通过ＧＰＲＳ网络传送到远程监控中心进行集中管理。...
【技术特征摘要】
1、一种基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控系统，其特征在于，包括至少一个光信号变送器，通过串行网络分别与每个Zigbee/GPRS网关连接，用于检测太阳光的强度和角度信号，同时根据太阳光强度检测模块的数据和Zigbee/GPRS网关的时钟数据来控制变送器的工作状态；至少一个Zigee/GPRS网关，分别用于传送各自区域内的光伏发电站数据，同时通过获得光信号变送器的数据，将光信号数据发送给区域内的所有光伏发电装置；至少一个带有Zigbee子节点模块的光伏发电装置，通过Zigbee子节点模块接收来自Zigbee/GPRS网关的光信号数据来实现对太阳光的自动跟踪；远程监控中心通过GPRS网络监控来自Zigee/GPRS网关的数据，并且同步各光伏发电站Zigbee/GPRS网关的时钟数据；光伏发电装置通过各自的Zigbee子节点模块加入Zigbee网络，接受来自Zigbee协调器模块的光信号数据来调整光伏发电板的角度；网关控制模块获取光信号变送器的光信号数据，将数据发送给Zigbee协调器模块，同时又接收Zigbee协调器模块采集的光伏发电站数据传送给GPRS模块；GPRS模块将光伏发电站数据通过GPRS网络传送到远程监控中心进行集中管理。2、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的光信号变送器包括一 个太阳光角度检测模块、 一个太阳光强度检测模块、 一个蓄电池控制模块和一 个光检测控制电路，其中-太阳光角度检测模块用于检测太阳光的高度角和方位角，用于光伏发电装 置的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈琼，胡赤鹰，杨江，吴志强，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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