基于光伏电站信息系统的综合电能信息采集器[实用新型专利]

*CN202522906U*

(10)授权公告号 CN 202522906 U(45)授权公告日 2012.11.07

(12)实用新型专利

(21)申请号 201220109854.X(22)申请日 2012.03.22

(73)专利权人珈伟太阳能科技（上海）有限公司

地址201612 上海市松江区新桥镇民益路

201号15号楼(72)发明人樊胜鹏 卢光伟 许博

(74)专利代理机构上海精晟知识产权代理有限

公司 31253

代理人何新平(51)Int.Cl.

G05B 19/418(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

基于光伏电站信息系统的综合电能信息采集器(57)摘要

本实用新型公开了一种基于光伏电站信息系统的综合电能信息采集器，交流电量计量模块将负载耗电以及一路太阳能逆变器发电数据传送给MCU，MCU连接RS485接口，RS485接口与外部的光伏综合信息采控器和交流采集器通信，并将测得的数据传送给MCU，MCU经过综合、分析处理后用SD卡进行本地存储，并通过互联网把数据上传至数据中心。同时，通过有线或无线方式将数据发送给智能显示终端。综合电能信息采集器通过互联网接收并执行数据中心心发回的指令，且传送相应指令到光伏综合信息采控器。本实用新型实现了对各电站数据采集、维护，通过互联网完成对电站运行状况的监测，通过对比、分析，能够及时发现系统故障并警示或排除。CN 202522906 UCN 202522906 U

权 利 要 求 书

1/1页

1.基于光伏电站信息系统的综合电能信息采集器，其特征在于，包括MCU、交流电量计量模块、RS485接口，交流电量计量模块将测量的负载耗电以及一路太阳能逆变器发电数据传送给MCU，MCU连接RS485接口，RS485接口与外部的光伏综合信息采控器和交流采集器通信，并将光伏综合信息采控器、交流采集器测量的直流数据和交流数据传送给MCU，MCU将接收的直流数据和交流数据经过综合、分析处理后通过SD卡进行本地存储数据，在有网络环境的情况下会通过以下三种方式进行数据上传到数据中心：一、通过串口转以太网模块将数据上传到互联网，二、通过串口转WIFI模块将数据通过WIFI先传送到无线路由器，进而上传到互联网；三、MCU通过GPRS/3G接口连接外部GPRS/3G模块，通过无线网络将数据上传到互联网，综合电能信息采集器通过互联网接收并执行数据中心发回的指令，且传送相应指令到光伏综合信息采控器。

2.根据权利要求1所述的基于光伏电站信息系统的综合电能信息采集器，其特征在于，MCU连接无线接口或RS485接口，并将经过综合、分析处理后数据通过无线网络协议或RS485协议传送至智能显示终端。

2

CN 202522906 U

说 明 书

基于光伏电站信息系统的综合电能信息采集器

1/3页

技术领域

本实用新型涉及一种光伏电站信息系统，具体地说，是一种基于光伏电站信息系

统的综合电能信息采集器。

[0001]

背景技术

随着世界经济的发展，电力能源的供应日趋紧张。传统用燃料生产的电力资源，一

方面面临着煤炭、石油的储藏量越来越少的威胁，而另一方面，利用燃料生产电力的同时，对环境造成了严重的污染。在能源资源供应日趋紧张、环境恶化日益加剧的同时，国家推行节能减排的力度不断加大，人们注重环保的意识也在不断提高。由于太阳能是最干净的能源，它随处可见，而且永远存在。因而越来越多的人把注意力转向利用太阳能发电，特别是基于光电转换的光伏电站。

[0003] 综合电能信息采集器用于与光伏综合信息采控器和交流采集器通信，读取电站运行的数据，同时具有测量负载耗电及一台太阳能逆变器发电数据功能，定时将这些数据传送到显示屏，以方便使用者本地查看，同时通过以太网将数据上传到远程服务器。

[0002]

实用新型内容

[0004] 本实用新型目的在于提供一种基于光伏电站信息系统的综合电能信息采集器，实现了对各电站进行日常数据采集、维护，通过互联网完成对电站运行状况的监测。[0005] 本实用新型是通过以下技术方案实现的：

[0006] 基于光伏电站信息系统的综合电能信息采集器，包括MCU、交流电量计量模块、RS485接口，交流电量计量模块将测量的负载耗电以及一路太阳能逆变器发电数据传送给MCU，MCU连接RS485接口，RS485接口与外部的光伏综合信息采控器和交流采集器通信，并将光伏综合信息采控器、交流采集器测量的直流数据和交流数据传送给MCU，MCU将接收的直流数据和交流数据经过综合、分析处理后通过SD卡进行本地存储数据，在有网络环境的情况下会通过以下三种方式进行数据上传到数据中心：一、通过串口转以太网模块将数据上传到互联网，二、通过串口转WIFI模块将数据通过WIFI先传送到无线路由器，进而上传到互联网；三、MCU通过GPRS/3G接口连接外部GPRS/3G模块，通过无线网络将数据上传到互联网，综合电能信息采集器通过互联网接收并执行数据中心发回的指令，且传送相应指令到光伏综合信息采控器。[0007] 进一步，MCU将接收的直流数据和交流数据经过综合、分析处理后通过RS-485或无线发送给智能显示终端。[0008] 进一步，MCU连接无线接口或RS485接口，并将经过综合、分析处理后数据通过无线网络协议或RS485协议传送至智能显示终端。

本实用新型的工作原理为：综合电能信息采集器由电站建设者负责安装和初始化

设置，日常系统可以自动运行。综合电能信息采集器包括通过RS485协议接收光伏综合信息采控器采集的光伏电站直流端的运行数据和气象数据，并通过内置的电压采集模块、电

[0009]

3

CN 202522906 U

说 明 书

2/3页

流采集模块采集电站的交流发电数据和负载的用电数据。这些数据通过有线或无线的方式传输到智能显示终端上，供用户使用；同时，这些数据还通过内置的网络通讯模块(有线或无线)用互联网上传到数据中心并执行数据中心并执行数据中心发回的指令。数据中心的信息监控系统通过内置的服务程序将数据存储在数据库中，经数据分析和处理后分发到用户和相关综合电能信息采集器。综合电能信息采集器执行相关指令且传送相应指令到光伏综合信息采控器。用户可依据等级授权通过浏览器监控相应的太阳能电站信息，从而实现光伏电站的远程实时可视化管理。[0010] 有益效果：本实用新型基于光伏电站信息系统的综合电能信息采集器，实现了对各电站进行日常数据采集、维护，通过互联网完成对电站运行状况的监测，通过实时数据的监测、对比、分析，能够及时发现系统故障及潜在的故障并警示或排除；通过海量历史数据的存储和检索，为系统优化分析提供了数据支持。附图说明

[0011] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。[0012] 图1为本实用新型一个实施例的硬件电路模块示意图。[0013] 图2为本实用新型一个实施例的模块结构示意图。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。[0015] 实施例：[0016] 如图1所示，图中包括MCU、交流电量计量模块、RS485接口，交流电量计量模块将测量的负载耗电以及一路太阳能逆变器发电数据传送给MCU。交流电量计量模块通过采样交流电压与电流，获得通过运算获得各个交流参数。MCU连接RS485接口，RS485接口并与外部的直流采集器和交流采集器通信，并将直流采集器、交流采集器测量的直流数据和交流数据传送给MCU，MCU将接收的所有数据经过综合、分析处理后通过SD卡进行本地存储数据，这样，在网络不通畅到情况下，避免了数据到丢失，一旦网络恢复，综合电能信息采集器将自动将未发送的数据续传到数据中心。

[0017] 在有网络环境的情况下会通过以下三种方式进行数据上传：一、通过串口转以太网模块将数据上传到互联网，二、通过串口转WIFI模块将数据通过WIFI先传送到无线路由器，进而上传到互联网；三、MCU通过GPRS/3G接口连接外部GPRS/3G模块，通过无线网络将数据上传到互联网。

[0018] 采用串口转以太网模块ZLSN2000，将数据通过以太网上传到数据中心。[0019] 采用串口转WIFI模块HLK-WIFI-M03，将数据通过WIFI发送到本地无线路由器，进而上传到网络。

[0020] RS485主要用于与光伏综合信息采控器和交流采集器通信，采用磁隔离485芯片ADM2483，可以有效阻止外部有害干扰进入。[0021] SD卡用来作为大容量数据存储，通过CH376芯片对SD卡进行读写，CH376内部固

4

CN 202522906 U

说 明 书

3/3页

化了FAT文件系统，可以加速开发过程，同时稳定地读写SD卡。[0022] 还设有电源模块，用开关电源将市电变换成直流5V和3.3V，为这个系统提供电源。

[0023] MCU连接无线接口或RS485接口，并将经过综合、分析处理后数据通过无线网络协议或RS485协议传送至智能显示终端，以供用户浏览光伏电站的运行信息。[0024] 综合电能信息采集器可以通过RS485接口扩展多路交流数据采集，这样当一个光伏电站采用多台逆变器时时，可以通过扩展交流采集器而共用一个综合电能信息采集器。综合电能信息采集器还可以接收来自智能显示终端的指令，完成初始化设置。[0025] 如图1、2所示，综合电能信息采集器通过RS485接口与光伏综合信息采控器通信，获取直流采集数据和环境数据。

[0026] 交流电量计量模块包括交流电流互感器、交流电压互感器。相关数据由MCU进行A/D转换处理。

[0027] 综合电能信息采集器除了测量直流采集数据和环境数据外，同时，还通过RS485接口与交流采集器通信，获取其他多路逆变器发电的交流数据。[0028] 综合电能信息采集器将测量的直流采集数据、环境数据、交流采集数据通过RS485或无线的方式传输到智能显示终端，供用户查看使用。同时，综合电能信息采集器还通过有线或无线方式连接到互联网，将处理数据通过互联网上传到数据中心，数据中心通过服务程序将数据存储在数据库中，数据分析和处理后分发到用户和相关综合电能信息采集器及光伏综合信息采控器，后二者执行所接收到的指令。用户依据等级授权通过浏览器监控相应的电站信息，从而实现光伏电站的远程实时可视化管理。

[0029] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

5

CN 202522906 U

说 明 书 附 图

1/1页

图1

图2

6