CN110138844A - 一种分布式光伏发电微逆变器监控***及方法 - Google Patents

一种分布式光伏发电微逆变器监控***及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110138844A
CN110138844A CN201910331610.2A CN201910331610A CN110138844A CN 110138844 A CN110138844 A CN 110138844A CN 201910331610 A CN201910331610 A CN 201910331610A CN 110138844 A CN110138844 A CN 110138844A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
gateway
circuit module
micro
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910331610.2A
Other languages
English (en)
Inventor
薛家祥
叶興
杨晨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201910331610.2A priority Critical patent/CN110138844A/zh
Publication of CN110138844A publication Critical patent/CN110138844A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • H02J13/0075—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0061—Error detection codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/14—Session management
    • H04L67/143—Termination or inactivation of sessions, e.g. event-controlled end of session
    • H04L67/145—Termination or inactivation of sessions, e.g. event-controlled end of session avoiding end of session, e.g. keep-alive, heartbeats, resumption message or wake-up for inactive or interrupted session
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/56—Provisioning of proxy services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/06—Notations for structuring of protocol data, e.g. abstract syntax notation one [ASN.1]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/22—Parsing or analysis of headers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/029—Location-based management or tracking services
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种分布式光伏发电微逆变器监控***及方法，该***包括ZigBee通信网络、GPRS通信网络、通信网关模块、云端mqtt代理服务器和监控APP，ZigBee通信网络将多个光伏微逆变器的检测数据传输到通信网关模块，通信网关模块将检测数据进行解析并打包，GPRS通信网络获取分布式光伏发电***的定位信息，GPRS通信网络采用mqtt协议，将定位信息及解析打包后的检测数据传输到云端mqtt代理服务器，云端mqtt代理服务器采用mqtt协议定制主题，向监控APP发送数据，监控APP显示云端mqtt代理服务器转发的检测数据。本发明采用ZigBee、GPRS和云计算技术，实时检测光伏发电微***微逆变器的运行状态、电网实时参数、微电网发电量和***故障信息，达到随时随地监控光伏发电***目的。

Description

一种分布式光伏发电微逆变器监控***及方法
技术领域
本发明属于光伏发电检测技术领域，特别涉及一种分布式光伏发电微逆变器监控***及方法。
背景技术
由于光伏发电微电网一般布置在室外，家庭式光伏微电网一般安装在屋顶或者空旷地点，而目前对微电网的监控多是本地监控，通信距离有限，并且光伏发电微电网的光伏发电组件与光伏逆变器之间也存在较远的距离，本地监控通信方式布线距离长，成本高，且容易出现通讯不良的情况，日常维护时只能定期巡视设备，记录相关数据，造成人工成本增加，用户不能及时掌握设备运行信息，维修人员不能及时收到故障信息，无法达到随时随地监控光伏发电***的目的。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种分布式光伏发电微逆变器监控***及方法，采用ZigBee、GPRS、云计算等技术，实时检测光伏发电微***微逆变器的运行状态，电网实时参数、统计微电网发电量，及时的推送***故障，方便用户及时掌握设备运行信息以及维修人员及时排除故障，达到随时随地监控光伏发电***目的。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种分布式光伏发电微逆变器监控***，包括：ZigBee通信网络、GPRS通信网络、通信网关模块、云端mqtt代理服务器和监控APP；
所述ZigBee通信网络用于将多个光伏微逆变器的检测数据传输到通信网关模块，所述通信网关模块将检测数据进行解析并打包，所述GPRS通信网络用于获取分布式光伏发电***的定位信息，所述GPRS通信网络采用mqtt协议，将定位信息及通信网关模块解析打包后的检测数据传输到云端mqtt代理服务器，所述云端mqtt代理服务器采用mqtt协议定制主题，向监控APP发送检测数据，所述监控APP显示云端mqtt代理服务器转发的检测数据。
作为优选的技术方案，所述通信网关模块包括网关主控电路模块、ZigBee通信电路模块、GPRS通信电路模块、程序调试电路模块、EEPROM电路模块和电源供电电路模块；
所述ZigBee通信电路模块将光伏微逆变器的检测数据传输至网关主控电路模块，网关主控电路模块将检测数据通过GPRS通信电路模块传至云端mqtt代理服务器；
所述程序调试电路模块用于网关主控电路模块与上位机进行程序调试，所述EEPROM电路模块设有通过SPI通信协议外扩的存储芯片，用于存储发送失败数据信息，所述电源供电电路模块通过降压和整流，将电压转换成通信网关模块内各个芯片的工作电压，各个芯片单独供电。
作为优选的技术方案，所述网关主控电路模块设有网关主控芯片，所述网关主控芯片采用STMF32F103C8T6芯片，外接8MHz、32.76KHz晶振，并采用ISP的方式烧写程序，所述网关主控芯片设有三个USART串口，分别为GPRS通信接口、ZigBee通信接口和SPI协议通道接口。
作为优选的技术方案，所述GPRS通信电路模块采用SIM800C模块，SIM800C模块的RXD、TXD引脚分别与网关主控电路模块的TXD、RXD引脚相连。
作为优选的技术方案，所述ZigBee通信电路模块采用ZM5168模块，ZM5168模块TXD、RXD引脚分别与网关主控电路模块的TXD、RXD引脚相连，LINK管脚与网关主控电路模块的I/O管脚相连接。
作为优选的技术方案，所述云端mqtt代理服务器部署Linux***开放端口，同时安装Java环境、Ecclipse、Mosquitto和MySQL软件。
作为优选的技术方案，所述监控APP设置有运行主界面、实时运行数据的详细界面、故障界面和历史数据界面。
本发明还提供一种分布式光伏发电微逆变器监控方法，包括下述步骤：
ZigBee通信网络配置为星型拓扑结构，将通信网关模块的ZigBee通信网络模块配置为主模块，将微逆变器的ZigBee通信网络模块配置为从模块；
网关主控电路模块进行初始化；
初始化完成后，网关主控电路模块向配置后的ZigBee通信电路模块发送通信请求指令，同时网关主控电路模块向GPRS通信网络发送定位指令，并且将返回的定位数据解析得到经纬度；
分布式光伏发电微逆变器对通信请求指令进行CRC16校验，校验判断是否为通信请求指令，若是，则将实时采集的数据通过ZigBee通信电路模块通过ZigBee无线网络发送给通信网关模块；
通信网关模块对接收到的实时采集的数据进行CRC校验，并将数据解析打包为JSON数据格式，采用mqtt协议的方式将数据发送到云端mqtt代理服务器；
云端mqtt代理服务器开放端口，建立TCP长连接，保持客户端与云端mqtt代理服务器之间的心跳包，并根据标准mqtt协议定制主题,通信网关模块配置为发布端,android手机客户端为订阅端，进行消息的发布与订阅推送，云端mqtt代理服务器采用回滚机制将数据写入mysql数据库；
监控APP采用mqtt协议订阅云端mqtt代理服务器的主题，实现网关到APP的数据实现显示，对数据进行可视化处理。
作为优选的技术方案，所述网关主控电路模块进行初始化的具体步骤为：
网关主控电路模块控制GPRS通信电路模块、ZigBee通信电路模块、网关主控芯片进行初始化，设置堆栈大小，分配内存；
网关主控电路模块发送控制指令到GPRS通信电路模块，GPRS通信电路模块进行设置,GPRS通信电路模块接收指令后根据返回的数据进行模块功能自检，验证控制指令是否发送成功。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明采用ZigBee通信网络负责微逆变器与网关通信模块的通信，微逆变器与通信网关模块的ZigBee通信网络配置为星型拓扑，ZigBee是一种可以大规模组网的中短距离无线通信方式，而且在一定范围内信息丢包率极小，ZigBee通信网络配置简单、灵活，提高了***整体的灵活性。
(2)本发明采用云端mqtt代理服务器部署Linux***开放端口，同时安装Java环境、Ecclipse、Mosquitto、MySQL等软件，云端mqtt代理服务器采用mqtt协议定制主题，向监控APP发送数据，达到了通信网关模块与客户端之间数据主动推送，及时更新的效果。
(3)本发明采用通信网关模块完成数据收发及数据打包，通信网关模块集成了GPRS、ZigBee技术，负责多台微逆变器与云端mqtt代理服务器进行数据交互，通信网关模块内采用STM32F103芯片，STM32F103芯片在通信上具有明显的硬件优势，能够提高***控制效率。
(4)本发明采用监控APP直观地向用户展示微逆变器的运行状态、参数、历史数据以及故障诊断，用户可以第一时间获取***运行状态，提高了***整体可读性。
(5)本发明采用GPRS通信网络获取分布式光伏发电***的定位信息，解决了分布式光伏发电***定位问题，达到了准确定位与节约成本的效果。
附图说明
图1为本实施例分布式光伏发电微逆变器监控***的总体框架示意图；
图2为本实施例通信网关模块的整体结构框图；
图3为本实施例通信网关模块的网关主控电路模块原理示意图；
图4为本实施例通信网关模块的GPRS通信电路模块原理示意图；
图5为本实施例通信网关模块的ZigBee通信电路模块原理示意图；
图6为本实施例通信网关模块的工作流程示意图；
图7为本实施例监控APP的运行主界面示意图；
图8为本实施例监控APP的实时运行数据的详细界面示意图；
图9为本实施例监控APP的故障界面示意图；
图10为本实施例监控APP的运行历史数据界面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1所示，在本实施例中，分布式光伏发电微逆变器监控***对并网硬件***进行采样检测，并网硬件***包括光伏发电组件、分布式光伏发电微逆变器和电网，分布式光伏发电微逆变器进行光伏***的DC-AC转换，这个过程需要对一系列的参数进行采样检测，如输入电压、输入电流、输出电压、输出电流以及电网的电压和频率。
本实施例提供一种分布式光伏发电微逆变器监控***，包括：ZigBee通信网络、GPRS通信网络、通信网关模块、云端mqtt代理服务器和监控APP；
在本实施例中，分布式光伏发电微逆变器的主控芯片dsPIC将检测的数据通过ZigBee通信网络发送到通信网关模块，通信网关模块将从ZigBee通信网络传输来的数据进行解析并打包成JSON数据，所述GPRS通信网络用于获取分布式光伏发电***的定位信息，所述GPRS通信网络采用mqtt协议，将定位信息及通信网关模块解析打包后的检测数据以mqtt标准报文方式传输到云端mqtt代理服务器，云端mqtt代理服务器将数据存储在云端数据库并且转发数据到监控APP，所述云端mqtt代理服务器采用mqtt协议定制主题，向监控APP发送数据，所述监控APP显示云端mqtt代理服务器转发的检测数据，本实施例实现了通信网关模块到监控APP之间的消息订阅/发布功能。
如图2所示，通信网关模块包括网关主控电路模块、ZigBee通信电路模块、GPRS通信电路模块、程序调试电路模块、EEPROM电路模块和电源供电电路模块；所述ZigBee通信电路模块将光伏微逆变器的检测数据传输至网关主控电路模块，网关主控电路模块将检测数据通过GPRS通信电路模块传至云端mqtt代理服务器；其中网关主控电路模块控制ZigBee通信和GPRS通信两种无线通信方式，程序调试电路用于网关主控电路模块的网关主控芯片与上位机进行程序调试；EEPROM电路模块设有通过SPI通信协议外扩的存储芯片，用于存储发送失败信息；电源供电电路模块通过降压和整流，将电压转换成各芯片的工作电压，是芯片正常工作的保障，同时为了保障芯片之间不产生供电干扰，各个芯片单独供电。
如图3所示，在本实施例中，网关主控电路模块采用了STMF32F103C8T6作为网关主控芯片，该芯片基于ARM Cortex-M3架构。STM32F103C8T6芯片供电电压为3.3V，通信网关模块接入电压为5V，所以需要对供电电路进行降压、整流。该芯片需要外接8Mhz、32.76KHz晶振，保障芯片工作周期正常，芯片通过ISP的方式烧写程序。通信网关模块需要提供两种通信方式以及一个SPI协议通道至EEPROM电路，因此，网关主控芯片需要用到三个USART串口。
如图4所示，在本实施例中，GPRS通信电路模块采用SIM800C模块，SIM800C模块工作频率为GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz，可以低功耗实现语音、SMS和数据信息的传输,启动SIM800C模块需要对该模块的14与15引脚进行短接。该模块通过RXD、TXD引脚与STM32F103C8T6芯片的PB10、PB11管脚直接连接进行通信。模块的RXD负责接收来自STM32F103的信息，TXD用于发送信息到STM32F103。
如图5所示，在本实施例中，ZigBee通信电路模块选用ZM5168模块，ZM5168模块具有UART、SPI两种通信方式，本实施例的通信网关模块采用了UART通信方式。其中，ZM5168模块TXD、RXD管脚分别与网关主控芯片PA9、PA10管脚相连接；State管脚与LED电路相连接，通过LED展示ZM5168模块工作状态。RESETN管脚与按键复位电路相连接；LINK管脚与网关主控芯片I/O管脚相连接，以方便网关主控芯片识别通信连接状态。本实施例的ZigBee通信网络负责微逆变器与网关通信模块的通信，微逆变器与通信网关模块的ZigBee通信网络配置为星型拓扑，ZigBee是一种可以大规模组网的中短距离无线通信方式，而且在一定范围内信息丢包率极小，ZigBee通信网络配置简单、灵活，提高了***整体的灵活性。
在本实施例中还提供一种分布式光伏发电微逆变器监控方法，结合图6所示，工作流程如下所述：
首先需要对ZigBee网络进行点对多点配置，配置为星型拓扑结构，将通信网关模块的ZigBee通信网络模块配置为主模块，将微逆变器的ZigBee通信网络模块配置为从模块，保证ZigBee网络能够正确的通信。
通信网关模块上电后，网关主控电路模块控制GPRS通信电路模块、ZigBee通信电路模块、网关主控芯片进行初始化，设置堆栈大小，分配内存；
网关主控电路模块发送控制指令到GPRS通信电路模块，GPRS通信电路模块进行设置,GPRS通信电路模块接收指令后根据返回的数据进行模块功能自检，验证控制指令是否发送成功，检测GPRS通信电路模块功能是否正常。
初始化完成后，网关主控电路模块向配置后的ZigBee通信电路模块发送通信请求指令，同时网关主控电路模块发送向GPRS通信网络发送基站定位指令，并且将返回的定位数据解析得到经纬度；
分布式光伏发电微逆变器对通信请求指令进行CRC16校验，校验判断是否为通信请求指令，若是，则将实时采集的数据通过ZigBee通信电路模块通过ZigBee通信网络发送给通信网关模块；
通信网关模块对接收到的实时采集的数据进行CRC校验，并将数据解析打包为JSON数据格式，采用mqtt标准报文的方式将数据发送到云端mqtt代理服务器；
云端mqtt代理服务器开放端口，建立TCP长连接，保持客户端与云端mqtt代理服务器之间的心跳包，并根据标准mqtt协议定制主题,通信网关模块配置为发布端,android手机客户端为订阅端，进行消息的发布与订阅推送，云端mqtt代理服务器采用回滚机制将数据写入mysql数据库；
监控APP采用mqtt协议订阅云端mqtt代理服务器的主题，实现网关到APP的数据实现显示，对数据进行可视化处理。
在本实施例中，mqtt协议是基于TCP长连接进行数据传输，具有为GPRS通信电路模块开启TCP工作方式；通信网关模块对微逆变器通过ZigBee通信网络发送的数据进行CRC校验，是为了保证接收的数据正确性和完整性；其中数据解析的步骤，具体是根据数据格式将两个16进制数转换成10进制数，再构造JSON数据格式。
本实施例的通信网关模块完成数据收发及数据打包，通信网关模块集成了GPRS、ZigBee技术，负责多台微逆变器与云端mqtt代理服务器进行数据交互，网关主控电路模块内采用STM32F103芯片，相比于低端单片机，STM32F103芯片在通信上具有明显的硬件优势，能够提高***控制效率。
在本实施例中，云端mqtt代理服务器优选阿里云ECS服务器，服务器部署Linux***开放端口，同时安装Java环境、Ecclipse、Mosquitto、MySQL等软件，云端mqtt代理服务器具有数据存储、数据推送的功能，云端Mqtt代理服务器起数据转发功能，监控App不需要从数据库读取数据。
在本实施例中，在云端mqtt代理服务器部署后台服务程序，并安装MYSQL数据库，在MYSQL数据库中建立对应的表格然后通过远程连接工具读取的数据与Android客户端一致。
如图7所示，监控APP的运行主界面能够显示微逆变器运行时的电网电压、频率参数、微逆变器的实时功率、历史发电量、当天的功率变换统计、以及显示实时及未来两天的天气信息等；
如图8所示，点击监控APP运行主界面右侧的按键，进入发电***实时运行数据的详细界面，该界面显示了电网信息、各个微逆变器的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流实时参数。
如图9所示，监控APP故障界面能够显示微逆变器运行时的微逆变器故障机号以及故障类型，故障状况，以及维护热线等，方便用户以及维修人员快速的定位***故障。
如图10所示，监控APP历史数据界面可以显示微逆变器运行年与月数据的统计，以及对当月数据每天发电量的柱状统计图，同时可以对具体某一天的数据进行查询。
在本实施例中，监控APP通过直观的方式向用户展示微逆逆变器运行状态、参数、历史数据、以及故障诊断。用户可以第一时间获取***运行状态。提高了***整体可读性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分布式光伏发电微逆变器监控***，其特征在于，包括：ZigBee通信网络、GPRS通信网络、通信网关模块、云端mqtt代理服务器和监控APP；
所述ZigBee通信网络用于将多个光伏微逆变器的检测数据传输到通信网关模块，所述通信网关模块将检测数据进行解析并打包，所述GPRS通信网络用于获取分布式光伏发电***的定位信息，所述GPRS通信网络采用mqtt协议，将定位信息及通信网关模块解析打包后的检测数据传输到云端mqtt代理服务器，所述云端mqtt代理服务器采用mqtt协议定制主题，向监控APP发送检测数据，所述监控APP显示云端mqtt代理服务器转发的检测数据。
2.根据权利要求1所述的分布式光伏发电微逆变器监控***，其特征在于，所述通信网关模块包括网关主控电路模块、ZigBee通信电路模块、GPRS通信电路模块、程序调试电路模块、EEPROM电路模块和电源供电电路模块；
所述ZigBee通信电路模块将光伏微逆变器的检测数据传输至网关主控电路模块，网关主控电路模块将检测数据通过GPRS通信电路模块传至云端mqtt代理服务器；
所述程序调试电路模块用于网关主控电路模块与上位机进行程序调试，所述EEPROM电路模块设有通过SPI通信协议外扩的存储芯片，用于存储发送失败信息，所述电源供电电路模块通过降压和整流，将电压转换成通信网关模块内各个芯片的工作电压，各个芯片单独供电。
3.根据权利要求2所述的分布式光伏发电微逆变器监控***，其特征在于，所述网关主控电路模块设有网关主控芯片，所述网关主控芯片采用STMF32F103C8T6芯片，外接8MHz、32.76KHz晶振，并采用ISP的方式烧写程序，所述网关主控芯片设有三个USART串口，分别为GPRS通信接口、ZigBee通信接口和SPI协议通道接口。
4.根据权利要求2所述的分布式光伏发电微逆变器监控***，其特征在于，所述GPRS通信电路模块采用SIM800C模块，SIM800C模块的RXD、TXD引脚分别与网关主控电路模块的TXD、RXD引脚相连。
5.根据权利要求2所述的分布式光伏发电微逆变器监控***，其特征在于，所述ZigBee通信电路模块采用ZM5168模块，ZM5168模块TXD、RXD引脚分别与网关主控电路模块的TXD、RXD引脚相连，LINK管脚与网关主控电路模块的I/O管脚相连接。
6.根据权利要求1所述的分布式光伏发电微逆变器监控***，其特征在于，所述云端mqtt代理服务器部署Linux***开放端口，同时安装Java环境、Ecclipse、Mosquitto和MySQL软件。
7.根据权利要求1所述的分布式光伏发电微逆变器监控***，其特征在于，所述监控APP设置有运行主界面、实时运行数据的详细界面、故障界面和历史数据界面。
8.一种分布式光伏发电微逆变器监控方法，其特征在于，包括下述步骤：
ZigBee通信网络配置为星型拓扑结构，将通信网关模块的ZigBee通信网络模块配置为主模块，将微逆变器的ZigBee通信网络模块配置为从模块；
网关主控电路模块进行初始化；
初始化完成后，网关主控电路模块向配置后的ZigBee通信电路模块发送通信请求指令，同时网关主控电路模块向GPRS通信网络发送定位指令，并且将返回的定位数据解析得到经纬度；
分布式光伏发电微逆变器对通信请求指令进行CRC16校验，校验判断是否为通信请求指令，若是，则将实时采集的数据通过ZigBee通信电路模块通过ZigBee无线网络发送给通信网关模块；
通信网关模块对接收到的实时采集的数据进行CRC校验，并将数据解析打包为JSON数据格式，采用mqtt协议的方式将数据发送到云端mqtt代理服务器；
云端mqtt代理服务器开放端口，建立TCP长连接，保持客户端与云端mqtt代理服务器之间的心跳包，并根据标准mqtt协议定制主题,通信网关模块配置为发布端,android手机客户端为订阅端，进行消息的发布与订阅推送，云端mqtt代理服务器采用回滚机制将数据写入mysql数据库；
监控APP采用mqtt协议订阅云端mqtt代理服务器的主题，实现网关到APP的数据实现显示，对数据进行可视化处理。
9.根据权利要求8所述的分布式光伏发电微逆变器监控方法，其特征在于，所述网关主控电路模块进行初始化的具体步骤为：
网关主控电路模块控制GPRS通信电路模块、ZigBee通信电路模块、网关主控芯片进行初始化，设置堆栈大小，分配内存；
网关主控电路模块发送控制指令到GPRS通信电路模块，GPRS通信电路模块进行设置,GPRS通信电路模块接收指令后根据返回的数据进行模块功能自检，验证控制指令是否发送成功。
CN201910331610.2A 2019-04-24 2019-04-24 一种分布式光伏发电微逆变器监控***及方法 Pending CN110138844A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910331610.2A CN110138844A (zh) 2019-04-24 2019-04-24 一种分布式光伏发电微逆变器监控***及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910331610.2A CN110138844A (zh) 2019-04-24 2019-04-24 一种分布式光伏发电微逆变器监控***及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110138844A true CN110138844A (zh) 2019-08-16

Family

ID=67571136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910331610.2A Pending CN110138844A (zh) 2019-04-24 2019-04-24 一种分布式光伏发电微逆变器监控***及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110138844A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111355635A (zh) * 2020-02-21 2020-06-30 宁波海大物联科技有限公司 一种物联网产品性能的在线检测方法及检测***
CN111505408A (zh) * 2020-03-19 2020-08-07 尚特杰电力科技有限公司 一种用于光伏逆变器的检测***及方法
CN111526205A (zh) * 2020-04-29 2020-08-11 重庆生命新云网络科技有限公司 一种急救车联网物联设备数据采集传输***
CN112787912A (zh) * 2021-01-18 2021-05-11 上海瑟度能源科技有限公司 光伏发电***用通信网关
CN113190583A (zh) * 2021-05-14 2021-07-30 华北电力大学扬中智能电气研究中心 一种数据采集***、方法、电子设备及存储介质
CN113342125A (zh) * 2021-06-25 2021-09-03 南通大学 一种自学习型提高光伏发电效率的边缘网关
WO2022051928A1 (en) * 2020-09-09 2022-03-17 Boe Technology Group Co., Ltd. Data push method, data push system, and computer-program product
CN115134363A (zh) * 2022-06-23 2022-09-30 珠海格力电器股份有限公司 能源***的数据通信方法及相关设备
CN115175023A (zh) * 2022-09-07 2022-10-11 安徽南瑞中天电力电子有限公司 一种基于光伏逆变器的物联表抄表方法、***及装置
CN115663906A (zh) * 2022-12-26 2023-01-31 安徽大恒新能源技术有限公司 一种基于微单元***的家用电站
US11720216B2 (en) 2020-09-03 2023-08-08 Chengdu Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Touch control structure, display panel, display apparatus, and method of fabricating touch control structure

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101674032A (zh) * 2009-10-19 2010-03-17 浙江大学 基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控***
CN204442798U (zh) * 2015-03-25 2015-07-01 孙盼峰 一种受云端控制的智能化路灯监控***
CN106681242A (zh) * 2015-11-08 2017-05-17 重庆阿尔迪机电技术开发有限公司 用于发电站的监控***
CN207968069U (zh) * 2017-12-15 2018-10-12 昆明理工大学 基于ZigBee和WiFi的光伏电站远程监控***
US20190109904A1 (en) * 2012-01-09 2019-04-11 May Patents Ltd. System and method for server based control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101674032A (zh) * 2009-10-19 2010-03-17 浙江大学 基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控***
US20190109904A1 (en) * 2012-01-09 2019-04-11 May Patents Ltd. System and method for server based control
CN204442798U (zh) * 2015-03-25 2015-07-01 孙盼峰 一种受云端控制的智能化路灯监控***
CN106681242A (zh) * 2015-11-08 2017-05-17 重庆阿尔迪机电技术开发有限公司 用于发电站的监控***
CN207968069U (zh) * 2017-12-15 2018-10-12 昆明理工大学 基于ZigBee和WiFi的光伏电站远程监控***

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杜岗: "一种ZigBee-GPRS网关***设计", 《自动化应用》 *
马龙: "分布式光伏电站监控***的设计与研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111355635A (zh) * 2020-02-21 2020-06-30 宁波海大物联科技有限公司 一种物联网产品性能的在线检测方法及检测***
CN111505408A (zh) * 2020-03-19 2020-08-07 尚特杰电力科技有限公司 一种用于光伏逆变器的检测***及方法
CN111526205A (zh) * 2020-04-29 2020-08-11 重庆生命新云网络科技有限公司 一种急救车联网物联设备数据采集传输***
US11720216B2 (en) 2020-09-03 2023-08-08 Chengdu Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Touch control structure, display panel, display apparatus, and method of fabricating touch control structure
US11665255B2 (en) 2020-09-09 2023-05-30 K-Tronics (Suzhou) Technology Co., Ltd. Data push method, data push system, and computer-program product
CN114531946B (zh) * 2020-09-09 2023-12-29 高创(苏州)电子有限公司 数据推送方法、数据推送***和计算机程序产品
WO2022051928A1 (en) * 2020-09-09 2022-03-17 Boe Technology Group Co., Ltd. Data push method, data push system, and computer-program product
CN114531946A (zh) * 2020-09-09 2022-05-24 高创(苏州)电子有限公司 数据推送方法、数据推送***和计算机程序产品
CN112787912A (zh) * 2021-01-18 2021-05-11 上海瑟度能源科技有限公司 光伏发电***用通信网关
CN113190583A (zh) * 2021-05-14 2021-07-30 华北电力大学扬中智能电气研究中心 一种数据采集***、方法、电子设备及存储介质
CN113190583B (zh) * 2021-05-14 2024-02-20 长春理工大学 一种数据采集***、方法、电子设备及存储介质
CN113342125A (zh) * 2021-06-25 2021-09-03 南通大学 一种自学习型提高光伏发电效率的边缘网关
CN115134363A (zh) * 2022-06-23 2022-09-30 珠海格力电器股份有限公司 能源***的数据通信方法及相关设备
CN115175023B (zh) * 2022-09-07 2022-11-08 安徽南瑞中天电力电子有限公司 一种基于光伏逆变器的物联表抄表方法、***及装置
CN115175023A (zh) * 2022-09-07 2022-10-11 安徽南瑞中天电力电子有限公司 一种基于光伏逆变器的物联表抄表方法、***及装置
CN115663906A (zh) * 2022-12-26 2023-01-31 安徽大恒新能源技术有限公司 一种基于微单元***的家用电站

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110138844A (zh) 一种分布式光伏发电微逆变器监控***及方法
CN110868451B (zh) 一种基于容器技术的边缘物联代理终端及其工作流程
CN113014449B (zh) 一种用电信息采集***的本地通信协议压力测试方法及***
CN101794480B (zh) 一种预购电控制器
CN111833578B (zh) 用电信息采集***和NB-IoT通信模块及其通信方法
CN201408476Y (zh) 一种基于ZigBee技术的无线远程抄表控制***
CN202794497U (zh) 电能信息采集终端现场综合检测设备
CN202587030U (zh) 一种基于gprs的光伏发电远程监控装置
CN102083243A (zh) 一种无线医疗网关设备、无线电子健康***及监控方法
EP3407465B1 (en) Method and system for operation monitoring and optimization of a set of photovoltaic panels
CN115188176B (zh) 一种基于双模通信的智能电表与集中器间的融合通信方法
CN103646524B (zh) 一种电能表双模本地通信模块装置的通信方法
CN104618501A (zh) 一种服务器集群***的无线智能监控管理装置
CN112713656B (zh) 一种光伏***现场调试***、方法及调试终端
CN103200241A (zh) 一种远程无线抄表控制装置
CN105427569A (zh) 一种智能抄表***及其抄表方法
CN111147283B (zh) 一种物联网设备数据上报失败后重报方法及***
CN206649655U (zh) 便携式Wifi转多类型通讯接口装置
CN210143023U (zh) 一种光伏发电数据采集网关装置
CN202268901U (zh) 一种简洁通信的分布式控制器
CN207704636U (zh) 一种nb-iot微功无线通信装置
CN203705932U (zh) 基于无线技术的Modbus通信集中器
CN110417914A (zh) 一种光伏发电数据采集网关装置
CN110943538A (zh) 一种基于嵌入式arm的泛电力物联网智能电量终端
CN216527554U (zh) 一种通用多协议数据传输单元设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190816