光伏箱变用智能监控系统及其监控方法与流程

1.本发明涉及光伏箱变控制技术领域，特别是涉及一种光伏箱变用智能监控系统及其监控方法。


背景技术：

2.光伏并网发电开始于上个世纪80年代初，所谓的光伏发电就是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，再配合控制器及电器设备等就形成了光伏发电装置。光伏箱变就是一种交流电能的变换装置，首先通过逆变器将直流电变为交流电，然后能将某一数值的交流电压、电流转变为同频率的另一数值交流电压、电流，使电能传输、分配和使用，做到安全经济。而自动化监控系统在光伏电站中起着重要的作用，它通过数据采集监测光伏电站的工作状态，实现发电设备的运行控制，从而实现光伏发电设备的远程管理和自动化监控，以达到“无人值班，少人值守”的运行管理方式。
3.但是现有的光伏电站用的监控系统中，数据统一发送至远端的控制中心进行处理然后再由控制中心进行精确的分析处理，从而实现自动控制，这一结构较为复杂，且无法对各个光伏箱变进行实时的现场动态监测，有可能会导致处理信息滞后，带来不必要的安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的是要提供一种光伏箱变用智能监控系统及其监控方法，其装置结构简单，区域划分明确，能够对光伏电站进行分区域的统计比较，提高监控可靠性、稳定性以及及时性。
5.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明提供了一种光伏箱变用智能监控系统，光伏箱变包括低压室、高压室、位于所述低压室和高压室之间的变压室，在所述变压室内设置有升压变压器，在所述低压室内设置有并网逆变器，太阳能电池板产生的直流电经所述低压室接入光伏箱变，低压室接入的直流电在经所述并网逆变器以及升压变压器处理后生成高压交流电由所述高压室送出，智能监控系统包括低压室检测模组、高压室检测模组、变压室检测模组、主通讯模组，所述主通讯，模组连接远端的控制中心，所述低压室检测模组、高压室检测模组、变压室检测模组均通过所述主通讯模组与所述控制中心通信连接，所述智能监控系统中还设置有次级组网通讯模组，位于同区域的多个光伏箱变通过所述次级组网通讯模组构成局部区域网络，并且在光伏箱变设置的区域内设置有现场控制管理模组，各个次级组网通讯模组与所述现场控制管理模组保持通信并反馈低压室检测模组、高压室检测模组、变压室检测模组的监测数据。
6.对于上述技术方案，申请人还有进一步的优化措施。
7.可选地，所述低压室检测模块内设置有第一电气量参数检测模块，所述高压室检测模块内设置有第二电气量参数检测模块，所述现场控制管理模组根据各个光伏箱变中所
述低压室检测模组、高压室检测模组中的电气量参数进行统计并进行环比，从而判断各个光伏箱变及太阳能电池板的工况。
8.进一步地，所述现场控制管理模组中预配置有各光伏箱变所对应的太阳能电池板的参数，根据各光伏箱变所对应太阳能电池板的数量转换成将采集得到的电气量参数进行标准化，再进行各光伏箱变所对应的能量转化率的比较，进而判断光伏箱变乃至对应太阳能电池板的工况发出现场告警提示。
9.可选地，所述第一电气量参数检测模块为检测低压室内的各电气量参数，电气量参数包括三相电流参数、三相电压参数、频率参数、功率因数参数、有功功率参数、无功功率参数、有功电度参数和无功电度参数；所述第二电气量参数检测模块为检测高压室内的各电气量参数，电气量参数包括三相电流参数、三相电压参数、频率参数、功率因数参数、有功功率参数、无功功率参数、有功电度参数和无功电度参数。
10.特别地，本发明提供了一种光伏箱变用智能监控方法，对同一区域内的多个光伏箱变进行区域组网，组网后将各个光伏箱变所反馈的电气量参数进行统计进行实时对比，实时对比下如各光伏箱变间的电气量参数差异大于设置阈值则发出现场告警。
11.可选地，各光伏箱变所对应连接太阳能电池板的数量相同，方法对各个光伏箱变所反馈的电气量参数进行统计并直接进行对比，如果各光伏箱变间的电气量参数差异大于设置阈值则发出现场告警，否则保持正常监控动作。
12.可选地，各光伏箱变所对应连接太阳能电池板的数量不同，方法对各个光伏箱变所反馈的电气量参数进行统计并除以太阳能电池板的数量实现对应于单块太阳能电池板的标准量化的电气量参数，然后对标准量化后的电气量参数进行对比，如果各光伏箱变间的标准量化后的电气量参数之间的差异大于设置阈值则发出现场告警，否则保持正常监控动作。
13.进一步地，方法对标准量化后的电气量参数进行取中间均值计算，然后再将各个光伏箱变所对应的单块太阳能电池板的标准量化的电气量参数与计算出的所述中间均值进行比较，如果各光伏箱变间的标准量化后的电气量参数与所述中间均值之间的差异大于设置阈值则发出现场告警，否则保持正常监控动作。
14.可选地，所述设置阈值为10%~15%。
15.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本技术的光伏箱变用智能监控系统及其监控方法，其通过在光伏电站的现场设置现场控制管理模组，并在光伏箱变中设置次级组网通讯模组将各个光伏箱变在现场进行组网从而构成局部区域网络，进而现场控制管理模组能够实时采集到现场各光伏箱变中的电气量参数，通过对于电气量参数的比较，从而判断各个光伏箱变以及其所对应的太阳能电池板区域是否工作正常，实现现场的实时监控，可及时给出监测结果，从而实现对于常规远程监控的补充，同时提高监测及时性。
附图说明
16.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的光伏箱变用智能监控系统的工作原理框图。
具体实施方式
17.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
18.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
19.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
20.实施例1：本实施例描述了一种光伏箱变用智能监控系统，如图1所示，光伏箱变包括低压室、高压室、位于所述低压室和高压室之间的变压室，在所述变压室内设置有升压变压器，在所述低压室内设置有并网逆变器，太阳能电池板产生的直流电经所述低压室接入光伏箱变，低压室接入的直流电在经所述并网逆变器以及升压变压器处理后生成高压交流电由所述高压室送出，智能监控系统包括低压室检测模组、高压室检测模组、变压室检测模组、主通讯模组，所述主通讯，模组连接远端的控制中心，所述低压室检测模组、高压室检测模组、变压室检测模组均通过所述主通讯模组与所述控制中心通信连接，所述智能监控系统中还设置有次级组网通讯模组，位于同区域的多个光伏箱变通过所述次级组网通讯模组构成局部区域网络，并且在光伏箱变设置的区域内设置有现场控制管理模组，各个次级组网通讯模组与所述现场控制管理模组保持通信并反馈低压室检测模组、高压室检测模组、变压室检测模组的监测数据。
21.所述低压室检测模块内设置有第一电气量参数检测模块，所述高压室检测模块内设置有第二电气量参数检测模块，所述现场控制管理模组根据各个光伏箱变中所述低压室检测模组、高压室检测模组中的电气量参数进行统计并进行环比，从而判断各个光伏箱变及太阳能电池板的工况。
22.所述现场控制管理模组中预配置有各光伏箱变所对应的太阳能电池板的参数，根据各光伏箱变所对应太阳能电池板的数量转换成将采集得到的电气量参数进行标准化，再进行各光伏箱变所对应的能量转化率的比较，进而判断光伏箱变乃至对应太阳能电池板的工况发出现场告警提示。
23.所述第一电气量参数检测模块为检测低压室内的各电气量参数，电气量参数包括三相电流参数、三相电压参数、频率参数、功率因数参数、有功功率参数、无功功率参数、有功电度参数和无功电度参数；所述第二电气量参数检测模块为检测高压室内的各电气量参数，电气量参数包括三相电流参数、三相电压参数、频率参数、功率因数参数、有功功率参数、无功功率参数、有功电度参数和无功电度参数。
24.具体说来，本实施例对同一区域内的多个光伏箱变进行区域组网，组网后将各个
光伏箱变所反馈的电气量参数进行统计进行实时对比，实时对比下如各光伏箱变间的电气量参数差异大于设置阈值则发出现场告警，一般而言，所述设置阈值可以设计为10%~15%。
25.一种情况下，在进行光伏电站的布置设计时，各光伏箱变所对应连接太阳能电池板的数量相同，方法对各个光伏箱变所反馈的电气量参数进行统计并直接进行对比，如果各光伏箱变间的电气量参数差异大于设置阈值则发出现场告警，否则保持正常监控动作。
26.另一种情况下，在进行光伏电站的布置设计时，，各光伏箱变所对应连接太阳能电池板的数量不同，方法对各个光伏箱变所反馈的电气量参数进行统计并除以太阳能电池板的数量实现对应于单块太阳能电池板的标准量化的电气量参数，然后对标准量化后的电气量参数进行对比，如果各光伏箱变间的标准量化后的电气量参数之间的差异大于设置阈值则发出现场告警，否则保持正常监控动作。
27.进一步地，方法对标准量化后的电气量参数进行取中间均值计算，然后再将各个光伏箱变所对应的单块太阳能电池板的标准量化的电气量参数与计算出的所述中间均值进行比较，如果各光伏箱变间的标准量化后的电气量参数与所述中间均值之间的差异大于设置阈值则发出现场告警，否则保持正常监控动作。
28.实施例2：：本实施例描述了一种光伏箱变用智能监控方法，其基于实施例1所述的智能监控系统，其中，光伏箱变包括低压室、高压室、位于所述低压室和高压室之间的变压室，在所述变压室内设置有升压变压器，在所述低压室内设置有并网逆变器，太阳能电池板产生的直流电经所述低压室接入光伏箱变，低压室接入的直流电在经所述并网逆变器以及升压变压器处理后生成高压交流电由所述高压室送出，智能监控系统包括低压室检测模组、高压室检测模组、变压室检测模组、主通讯模组，所述主通讯，模组连接远端的控制中心，所述低压室检测模组、高压室检测模组、变压室检测模组均通过所述主通讯模组与所述控制中心通信连接，所述智能监控系统中还设置有次级组网通讯模组，位于同区域的多个光伏箱变通过所述次级组网通讯模组构成局部区域网络，并且在光伏箱变设置的区域内设置有现场控制管理模组，各个次级组网通讯模组与所述现场控制管理模组保持通信并反馈低压室检测模组、高压室检测模组、变压室检测模组的监测数据。
29.本实施例的智能监控方法对同一区域内的多个光伏箱变进行区域组网，组网后将各个光伏箱变所反馈的电气量参数进行统计进行实时对比，实时对比下如各光伏箱变间的电气量参数差异大于设置阈值则发出现场告警，一般而言，所述设置阈值可以设计为10%~15%。
30.一种情况下，在进行光伏电站的布置设计时，各光伏箱变所对应连接太阳能电池板的数量相同，方法对各个光伏箱变所反馈的电气量参数进行统计并直接进行对比，如果各光伏箱变间的电气量参数差异大于设置阈值则发出现场告警，否则保持正常监控动作。
31.另一种情况下，在进行光伏电站的布置设计时，，各光伏箱变所对应连接太阳能电池板的数量不同，方法对各个光伏箱变所反馈的电气量参数进行统计并除以太阳能电池板的数量实现对应于单块太阳能电池板的标准量化的电气量参数，然后对标准量化后的电气量参数进行对比，如果各光伏箱变间的标准量化后的电气量参数之间的差异大于设置阈值则发出现场告警，否则保持正常监控动作。
32.进一步地，方法对标准量化后的电气量参数进行取中间均值计算，然后再将各个
光伏箱变所对应的单块太阳能电池板的标准量化的电气量参数与计算出的所述中间均值进行比较，如果各光伏箱变间的标准量化后的电气量参数与所述中间均值之间的差异大于设置阈值则发出现场告警，否则保持正常监控动作。
33.综上可知，本技术的光伏箱变用智能监控系统及其监控方法，其通过在光伏电站的现场设置现场控制管理模组，并在光伏箱变中设置次级组网通讯模组将各个光伏箱变在现场进行组网从而构成局部区域网络，进而现场控制管理模组能够实时采集到现场各光伏箱变中的电气量参数，通过对于电气量参数的比较，从而判断各个光伏箱变以及其所对应的太阳能电池板区域是否工作正常，实现现场的实时监控，可及时给出监测结果，从而实现对于常规远程监控的补充，同时提高监测及时性。
34.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。