CN112751419A - 一种光伏多参数监测***及其方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种光伏多参数监测***及其方法，涉及电气工程及自动化技术领域，包括光伏阵列以及与所述光伏阵列连接的光伏组件温度传感器；所述光伏组件温度传感器连接有数据采集卡，所述数据采集卡连接有信号调理器和传感器机构；所述信号调理器用于将传感器采集到的模拟信号转化成数字信号，并进行数据预处理；所述传感器机构用于采集光伏阵列的周边环境参数及电参数数据；所述信号调理器连接有工控机，所述工控机用于与传感器机构进行网络通讯。本申请具有通过对光伏电站周边环境、输出功率、有功功率、无功功率等实时数据进行动态检测，以达到为光伏并网提供完整、准确、可靠的数据源，进而保障光伏并网***稳定、高效运行的目的。

Description

一种光伏多参数监测***及其方法
技术领域
本申请涉及电气工程及自动化技术领域，特别涉及一种光伏多参数监测***及其方法。
背景技术
随着光伏产业的不断发展和光伏并网技术的日益成熟，光伏并网发电监测工作也逐步开展起来。由于光伏电站存在占地面积较大的特点，传统的数据采集过于零散，没有一个集中的平台完成光伏数据的监测和存储，给光伏并网控制带来不便。
公告号为CN207382259U的中国专利公开了一种光伏发电监测***，该***包括箱体、若干发电量统计装置、若干显示屏、数据统计模块、数据对比模块和无线数据传输模块，所述发电量统计装置固定在所述箱体中，所述显示屏嵌设在所述箱体的正面，每个发电量统计装置对应连接一个光伏发电装置，每个显示屏对应连接一个发电量统计装置，所述箱体的正面安装有若干组指示灯，所述指示灯与所述显示屏并排设置，所述发电量统计装置均与所述数据统计模块通信连接，所述数据统计模块传信于所述数据对比模块，所述指示灯与所述数据对比模块通信连接，所述数据统计模块通过无线数据传输模块与无线终端通信连接
但是该光伏发电监测***难以运用到大容量光伏发电***中，且难以达到灵活性与拓展性的要求，进而影响到大容量光伏发电***的监测有效性，有待改进。
发明内容
有鉴于此，本申请的第一个目的在于提供一种光伏多参数监测***，以实现便于灵活改动并提供完整、准确与可靠的数据源的目的。其具体方案如下：
一种光伏多参数监测***，包括光伏阵列以及与所述光伏阵列连接的光伏组件温度传感器；所述光伏组件温度传感器连接有数据采集卡，所述数据采集卡连接有信号调理器和传感器机构；
其中：
所述信号调理器用于将传感器采集到的模拟信号转化成数字信号，并进行数据预处理；
所述传感器机构用于采集所述光伏阵列的周边环境参数及电参数数据；
所述信号调理器连接有工控机，所述工控机用于与所述传感器机构进行网络通讯。
优选地：所述光伏阵列和所述数据采集卡均连接有电网，所述电网用于向所述数据采集卡提供电能，并用于向所述光伏阵列提供电能或接收光伏电能。
优选地：所述光伏阵列依次连接有汇流箱、逆变器与变压器，所述变压器与所述电网连接。
优选地：所述传感器机构包括分布式测量***以及多个均与所述分布式测量***连接的传感器；所述工控机与所述分布式测量***连接，并用于检测所述逆变器和电能质量参数。
优选地：所述传感器包括光伏组件温度传感器、光照强度传感器、环境温度传感器、风速传感器、直流电流传感器、直流电压传感器、交流电流传感器和交流电压传感器。
优选地：所述工控机基于PXI测量***搭建，所述数据采集卡为PXI总线结构。
本申请的第二个目的在于提供一种光伏多参数监测方法，包括如下步骤：
步骤1、传感器机构采集原始信号，并将信号转变为电信号输入数据采集卡；
步骤2、数据采集卡将电信号转变为数字信号输入工控机内；
步骤3、工控机内的LabVIEW平台对数字信号进行分析计算与存储管理，并展示在人机交互界面上；
步骤4、监测人机交互界面展示的经分析计算的数据与图表，以对光伏电站运行状态参数的动态监测。
优选地：在步骤1中，数据采集卡对逆变器的输入、输出端及公共连接点处的电压电流进行测量。
通过以上方案可知，本申请提供了一种光伏多参数监测***及其方法，该光伏多参数监测***以及光伏多参数监测方法具有以下有益效果：
1、通过光伏阵列、传感器、信号调理器、数据采集卡以及工控机对光伏电站周边环境、输出功率、有功功率、无功功率等实时数据进行动态检测，以达到为光伏并网提供完整、准确、可靠的数据源，进而保障光伏并网***稳定、高效运行的目的；
2、通过基于PXI测量***搭建，与分布式测量***进行网络通讯，具有强大的计算能力，同时还可以完成逆变器和电能质量参数的检测；
3、通过信号调理器将传感器采集到的的模拟信号转化成数字信号，以进行数据预处理，达到显著提升数据源的完整、准确与可靠性的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请公开的光伏多参数监测***的结构框图；
图2为本申请公开的光伏多参数监测***的流程框图。
附图标记说明：1、光伏组件温度传感器；2、光伏阵列；3、光照强度传感器；4、环境温度传感器；5、风速传感器；6、直流电流传感器；7、直流电压传感器；8、汇流箱；9、逆变器；10、变压器；11、信号调理器；12、分布式测量***；13、数据采集卡；14、工控机；15、交流电流传感器；16、交流电压传感器；17、电网。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，一种光伏多参数监测***，包括光伏阵列2以及与光伏阵列2连接的光伏组件温度传感器1。光伏阵列2进行光伏电能的发生，光伏组件温度传感器1用于对光伏组件的温度进行有效检测。与此同时，光伏组件温度传感器1连接有数据采集卡13，数据采集卡13连接有信号调理器11和传感器机构；信号调理器11连接有工控机14，所述工控机14用于与所述传感器机构进行网络通讯。
其中：信号调理器11用于将传感器采集到的模拟信号转化成数字信号，并进行数据预处理；传感器机构用于采集所述光伏阵列2的周边环境参数及电参数数据。因此，通过信号调理器11将传感器采集到的的模拟信号转化成数字信号，以进行数据预处理，达到显著提升数据源的完整、准确与可靠性的目的。
如图1所示，光伏阵列2和数据采集卡13均连接有电网17。电网17用于向数据采集卡13提供电能，以及用于向光伏阵列2提供电能或接收由光伏阵列2产生的光伏电能。为了实现光伏阵列2的电能回收与利用，光伏阵列2依次连接有汇流箱8、逆变器9与变压器10，且电网17通过与变压器10连接后与光伏阵列2形成稳定的电路连接结构。
需要说明的是，传感器机构包括分布式测量***12以及多个均与分布式测量***12连接的传感器。工控机14与分布式测量***12连接，并用于检测逆变器9和电能质量参数。传感器包括光伏组件温度传感器1、光照强度传感器3、环境温度传感器4、风速传感器5、直流电流传感器6、直流电压传感器7、交流电流传感器15和交流电压传感器16，以通过光伏阵列2、多个传感器、信号调理器11、数据采集卡13以及工控机14对光伏电站周边环境、输出功率、有功功率、无功功率等实时数据进行动态检测，以达到为光伏并网提供完整、准确、可靠的数据源，进而保障光伏并网***稳定、高效运行的目的。
需要提及的是，工控机14基于PXI测量***搭建，且数据采集卡13为PXI总线结构。因此，通过基于PXI测量***搭建，与分布式测量***12进行网络通讯，具有强大的计算能力，同时还可以完成逆变器9和电能质量参数的检测。
如图1、图2所示，一种光伏多参数监测方法，包括如下步骤：
步骤1、传感器机构采集原始信号，并将信号转变为电信号输入数据采集卡13，且数据采集卡13对逆变器9的输入、输出端及公共连接点处的电压电流进行测量；
步骤2、数据采集卡13将电信号转变为数字信号输入工控机14内；
步骤3、工控机14内的LabVIEW平台对数字信号进行分析计算与存储管理，并展示在人机交互界面上；
步骤4、监测人机交互界面展示的经分析计算的数据与图表，以对光伏电站运行状态参数的动态监测。
综上，本申请具有通过光伏阵列2、传感器、信号调理器11、数据采集卡13以及工控机14对光伏电站周边环境、输出功率、有功功率、无功功率等实时数据进行动态检测的效果，以达到为光伏并网提供完整、准确、可靠的数据源，进而保障光伏并网***稳定、高效运行的目的；进而在协同基于PXI测量***搭建下，与分布式测量***12进行网络通讯，具有强大的计算能力，同时还可以完成逆变器9和电能质量参数的检测，使得该光伏多参数监测***具有便于灵活改动并提供完整、准确与可靠的数据源的效果。
本申请涉及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种光伏多参数监测***，其特征在于：包括光伏阵列(2)以及与所述光伏阵列(2)连接的光伏组件温度传感器(1)；所述光伏组件温度传感器(1)连接有数据采集卡(13)，所述数据采集卡(13)连接有信号调理器(11)和传感器机构；
其中：
所述信号调理器(11)用于将传感器采集到的模拟信号转化成数字信号，并进行数据预处理；
所述传感器机构用于采集所述光伏阵列(2)的周边环境参数及电参数数据；
所述信号调理器(11)连接有工控机(14)，所述工控机(14)用于与所述传感器机构进行网络通讯。
2.根据权利要求1所述的一种光伏多参数监测***，其特征在于：所述光伏阵列(2)和所述数据采集卡(13)均连接有电网(17)，所述电网(17)用于向所述数据采集卡(13)提供电能，并用于向所述光伏阵列(2)连接提供电能或接收光伏电能。
3.根据权利要求2所述的一种光伏多参数监测***，其特征在于：所述光伏阵列(2)依次连接有汇流箱(8)、逆变器(9)与变压器(10)，所述变压器(10)与所述电网(17)连接。
4.根据权利要求3所述的一种光伏多参数监测***，其特征在于：所述传感器机构包括分布式测量***(12)以及多个均与所述分布式测量***(12)连接的传感器；所述工控机(14)与所述分布式测量***(12)连接，并用于检测所述逆变器(9)和电能质量参数。
5.根据权利要求4所述的一种光伏多参数监测***，其特征在于：所述传感器包括光伏组件温度传感器(1)、光照强度传感器(3)、环境温度传感器(4)、风速传感器(5)、直流电流传感器(6)、直流电压传感器(7)、交流电流传感器(15)和交流电压传感器(16)。
6.根据权利要求1所述的一种光伏多参数监测***，其特征在于：所述工控机(14)基于PXI测量***搭建，所述数据采集卡(13)为PXI总线结构。
7.一种光伏多参数监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、传感器机构采集原始信号，并将信号转变为电信号输入数据采集卡(13)；
步骤2、数据采集卡(13)将电信号转变为数字信号输入工控机(14)内；
步骤3、工控机(14)内的LabVIEW平台对数字信号进行分析计算与存储管理，并展示在人机交互界面上；
步骤4、监测人机交互界面展示的经分析计算的数据与图表，以对光伏电站运行状态参数的动态监测。
8.根据权利要求7所述的一种光伏多参数监测方法，其特征在于：在步骤1中，数据采集卡(13)对逆变器(9)的输入、输出端及公共连接点处的电压电流进行测量。
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