CN102624074A - 一种智能型风光互补发电*** - Google Patents

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陈刚
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Abstract

一种智能型风光互补发电***，该***包括管理组件和与其相适配的执行组件；所述管理组件包括主控模块，主控模块中设有检测模块、输出模块、输入模块、通讯模块、传感器管理模块以及设备管理模块；所述执行组件包括嵌入式电源***、柴油机发电机组、柴油发电机控制器、蓄电池组、风光互补控制器、双轴跟踪***、光伏电池板、风力发电机以及风力发电机控制器。本发明提供的智能型风光互补发电***，可以充分发挥风光互补的发电效率，可以自动调控蓄电池组的充放电，还可以对发电***内的环境及设备进行遥测、遥信、遥控、遥调，为客户提供***运行的统计数据。

Description

一种智能型风光互补发电***
技术领域
本发明涉及一种发电***，具体地说是风光互补发电***。
背景技术
市场上的风光油（电）互补发电***基本上采用简单集成的方式，把太阳能组件、风力发电机组以及蓄电池、充电器等简单组合起来，尽管能实现风光互补发电，但由于缺乏科学的管理和控制，不能最大限度地发挥风光互补的发电效率，不能自动调控蓄电池组的充放电电流，不能实时对发电***内的环境及设备进行遥测、遥信、遥控、遥调，不能为客户提供***运行的统计数据。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种智能型风光互补发电***，该发电***可以充分发挥风光互补的发电效率，可以自动调控蓄电池组的充放电，还可以为发电***内的环境及设备进行遥控。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种智能型风光互补发电***，它包括管理组件和与其相适配的执行组件；所述管理组件包括主控模块，在主控模块中设有检测模块、输出模块、输入模块、通讯模块、传感器管理模块以及设备管理模块，上述各模块通过RS485接口连接在主控模块上；所述通讯模块与互联网相连，所述传感器管理模块上分别接有温湿度变送器、第一计量表、烟雾传感器、配线柜保安单元MDF、门禁、水浸、失电传感器，所述设备管理模块上分别接有风光互补控制器、发电机控制器、热交换器及空调；所述执行组件包括嵌入式电源***、柴油机发电机组、柴油发电机控制器、蓄电池组、风光互补控制器、双轴跟踪***、光伏电池板、风力发电机以及风力发电机控制器，所述柴油机发电机组与柴油发电机控制器相接，且两者均与嵌入式电源***相接，所述双轴跟踪***与光伏电池板相接，光伏电池板和风力发电机均与风光互补控制器相接，风光互补控制器与蓄电池组和嵌入式电源***均相接，所述蓄电池组和嵌入式电源***均相接。
以上所述的智能型风光互补发电***，所述检测模块为16路干接点输入检测模块。
以上所述的智能型风光互补发电***，所述输出模块为8路干接点输出模块。
以上所述的智能型风光互补发电***，所述输入模块为7寸触摸式人机界面输入模块。
以上所述的智能型风光互补发电***，所述通讯模块包括无线通讯模块和以太网通讯模块，所述通讯模块通过互联网分别与电脑和手机无线或有线通讯。
以上所述智能型风光互补发电***，所述嵌入式电源***上接有第二计量表。
以上所述智能型风光互补发电***，所述蓄电池组上接有第三计量表。
以上所述智能型风光互补发电***，所述风光互补控制器为MPPT型风光互补控制器。
以上所述智能型风光互补发电***，所述发电机控制器为可通讯控制多种电机的控制器，所述柴油发电机控制器以及风力发电机控制器进行均被其通讯控制。
以上所述智能型风光互补发电***，所述管理终端上还设有USB接口和大容量内存卡。
工作原理：
主控模块内嵌arm型工控机，利用工控机强大的处理和存储能力，通过各种传感器的得到的数据，有效的监测各个整个***各个部件运行状态，如有异常状态，会根据需要处理此异常状态，并上报至用户。根据实际负载状况以及风能和太阳能的实时状态，通过一整套科学的算法，在有效保证负载可靠用力的情况下，充分利用风光资源，尽量减少柴油发电机的启动时间，实现效益的最大化。
有益效果：本发明提供的智能型风光互补发电***，可以充分发挥风光互补的发电效率，可以自动调控蓄电池组的充放电，还可以对发电***内的环境及设备进行遥测、遥信、遥控、遥调，为客户提供***运行的统计数据。
附图说明
图1为本发明管理组件结构框图。
图2为本发明执行组件结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1和图2所示，一种智能型风光互补发电***，它包括管理组件和与其相适配的执行组件；所述管理组件包括管理终端，管理终端中设有16路干接点检测模块、8路干接点输出模块、7寸触摸式人机界面输入模块、通讯模块、传感器管理模块、设备管理模块、USB接口和大容量内存卡，上述各模块通过RS485接口连接在主控模块上；通讯模块包括无线通讯模块和以太网通讯模块，两者均通过互联网分别与电脑和手机无线或有线通讯，传感器管理模块上分别接有温湿度变送器、第一计量表、烟雾传感器、MDF、门禁、水浸、失电传感器，设备管理模块上分别接有MPPT型风光互补控制器、可通讯控制多种电机的发电机控制器、热交换器及空调；执行组件包括嵌入式电源***、柴油机发电机组、柴油发电机控制器、蓄电池组、MPPT型风光互补控制器、双轴跟踪***、光伏电池板、风力发电机以及风力发电机控制器，柴油发电机控制器和风力发电机控制器均被管理组件中的发电机控制器所通讯控制；嵌入式电源***上接有第二计量表，柴油机发电机组与柴油发电机控制器相接，且两者均与嵌入式电源***相接，双轴跟踪***与光伏电池板相接，光伏电池板和风力发电机均与风光互补控制器相接，风光互补控制器与蓄电池组和嵌入式电源***均相接，蓄电池组和嵌入式电源***均相接，蓄电池组上接有第三计量表。
本发明主要实现以下功能：
1、发电***的智能控制和科学管理功能，主要表现在自动调整蓄电池组充放电的电量，以延长蓄电池组的使用寿命；实时监测蓄电池组的每节电池的电压、温度、内阻及剩余容量，及时发现将要失效的电池，保证蓄电池组能正常工作；根据蓄电池组的剩余容量自动启闭柴油发电机组，以确保供电***工作正常；对***内的负载科学分类，根据蓄电池组的剩余容量合理调整对负载的供电方式，以保证关键时刻重要负载的正常工作；对***内所有数据进行科学统计，并自动生成报表，为客户合理调配和使用发电***提供数据。
2、通信和远程控制管理功能，本发明采用多种通信方式，以适合不同客户的选择，终端采用linux嵌入式操作***，内嵌webserver，用户可以通过浏览器直接访问终端，对客户所管辖的发电***实施远程控制操作。
3、环境监控功能，***除安装视频监控以外，还通过各种传感器对***实施门禁、水浸、烟雾、震动、倾斜、温度、湿度、电压电流等进行监控，并通过手机短信向预先设置的警务人员发出短信报警。
具体为以下内容：
1、实时远程监测发电参数（电流，电压，功率，发电量），用电参数（电流，电压，功率，用电量）
2、实时远程监测环境温度，并根据环境温度，以智能逻辑控制通风扇组设备，充分利用方舱内部、外部环境温差，实现方舱内外部冷热空气的直接交换，以达到降温的目的，可有效降低功耗。
3、实时远程监测柴油发电***的当前状态，包括电压，电流，功率因数，总功率，剩余油量，故障。当出现故障时终端可以紧急停机，有效保护柴油发电机***，并且报警至相关人员手机。当剩余油量不足时，也可报警至相关人员手机。
4、实时远程监测风光发电设备的运行状态，如出现故障，可报警至相关人员手机
5、实时远程监测风速，太阳光强度。如风速过高，可以输出干接点，辅助风力发电机和太阳能发电装置启动保护装置。
6、在风光资源及蓄电池剩余容量不足的情况下，终端自启动柴油发电机。也可根据需要远程启动柴油发电机。
7、根据实际功耗，蓄电池状态，风光资源的状态，在保证***正常供电的前提下，通过合理地设计与匹配，最大限度的利用风光发电，减少使用柴油发电机供电。 
8、外接传感器，可监测蓄电池组状态，包括单节蓄电池电压，温度，内阻，剩余容量，终端可以根据上述参数，判断蓄电池是否需要跟换，如需跟换蓄电池组或蓄电池组出现故障，可报警至相关人员手机。
9、本***具有以太网，GPRS，CDMA2000,WCDMA,TDCDMA,RS-485,RS-232,CAN等多种通讯方式。
10、可轻松接入柴油发电机或市电作为后备电源补充。
11、根据不同的地理环境，可配置与之匹配的太阳能组件和风力发电机组件。其中风力发电机能够工作在3-50m/s的风速条件下，远远超过了普通风力发电机有效风速区域（3-2m/s）。

Claims (10)

1.一种智能型风光互补发电***，其特征在于：包括管理组件和与其相适配的执行组件；所述管理组件包括主控模块，主控模块中设有检测模块、输出模块、输入模块、通讯模块、传感器管理模块以及设备管理模块，所述通讯模块与互联网相连，所述传感器管理模块上分别接有温湿度变送器、第一计量表、烟雾传感器、配线柜保安单元MDF、门禁、水浸、失电传感器，所述设备管理模块上分别接有风光互补控制器、发电机控制器、热交换器及空调；所述执行组件包括嵌入式电源***、柴油机发电机组、柴油发电机控制器、蓄电池组、风光互补控制器、双轴跟踪***、光伏电池板、风力发电机以及风力发电机控制器，所述柴油机发电机组与柴油发电机控制器相接，且两者均与嵌入式电源***相接，所述双轴跟踪***与光伏电池板相接，光伏电池板和风力发电机均与风光互补控制器相接，风力发电机控制器与风力发电机相连，风光互补控制器与蓄电池组和嵌入式电源***均相接，所述蓄电池组和嵌入式电源***均相接。
2.根据权利要求1所述一种智能型风光互补发电***，其特征在于：所述检测模块为16路干接点输入检测模块。
3.根据权利要求1所述一种智能型风光互补发电***，其特征在于：所述输出模块为8路干接点输出模块。
4.根据权利要求1所述一种智能型风光互补发电***，其特征在于：所述输入模块为7寸触摸式人机界面输入模块。
5.根据权利要求1所述一种智能型风光互补发电***，其特征在于：所述通讯模块包括无线通讯模块和以太网通讯模块，所述通讯模块通过互联网分别与电脑和手机无线或有线通讯。
6.根据权利要求1所述一种智能型风光互补发电***，其特征在于：所述嵌入式电源***上接有第二计量表。
7.根据权利要求1所述一种智能型风光互补发电***，其特征在于：所述蓄电池组上接有第三计量表。
8.根据权利要求1所述一种智能型风光互补发电***，其特征在于：所述风光互补控制器为MPPT型风光互补控制器。
9.根据权利要求1所述一种智能型风光互补发电***，其特征在于：所述发电机控制器为可通讯控制多种电机的控制器，所述柴油发电机控制器以及风力发电机控制器进行均被其通讯控制。
10.根据权利要求1所述一种智能型风光互补发电***，其特征在于：所述管理终端上还设有USB接口和大容量内存卡。
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