一種光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置包括以下模塊：數(shù)據(jù)采集與通訊的CPU板件、裝置供電的電源板件、不同板件數(shù)據(jù)交換的總線板件以及固定各個板件的機(jī)箱；所述數(shù)據(jù)采集與通訊的CPU板件主要集成通訊接口模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和中央處理單元；所述裝置供電的電源板件主要提供CPU板件上各個元件運(yùn)行所需的電源；所述總線板件主要提供接口，將CPU板件、電源板件等進(jìn)行硬連接；所述機(jī)箱提供必要的插槽將板件進(jìn)行固定。本裝置通過提供多種網(wǎng)口或光口以及串口等通訊接口，可滿足多種類型設(shè)備的同時接入。
【專利說明】
一種光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國太陽能發(fā)電發(fā)展迅速。截至2015年，國家電網(wǎng)調(diào)度范圍太陽能發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到3973萬千瓦。2015年，太陽能發(fā)電量383億千瓦時，同比增長64%，太陽能已然成為我國綠色發(fā)展的重要能源之一。光伏發(fā)電是利用光生伏特效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)，但由于光伏電站易受太陽輻射的影響，較大裝機(jī)容量對電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行會產(chǎn)生一定的波動性。光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)可以有效預(yù)測光伏電站未來的出力情況，為光伏發(fā)電的運(yùn)行調(diào)度提供技術(shù)支撐，保障電力系統(tǒng)及光伏電站的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。準(zhǔn)確的光伏發(fā)電功率預(yù)測有利于電力調(diào)度部門合理制定發(fā)電計(jì)劃，統(tǒng)籌安排光伏發(fā)電和常規(guī)能源的協(xié)調(diào)配合。光伏電站實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)是光伏發(fā)電功率預(yù)測的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確可靠地采集光伏電站實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)對于預(yù)測精度尤為重要。
[0003]目前，多數(shù)光伏電站存在多種不同廠家不同型號的逆變器和氣象站設(shè)備，每種型號設(shè)備的通訊接口和通訊規(guī)約均存在一定的差異，即使同一光伏電站也可能存在不同的設(shè)備，因此亟需能夠同時兼顧不同型號設(shè)備同時接入的數(shù)據(jù)采集裝置。
[0004]故，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置，所述裝置提供豐富的通訊接口，并且每種接口可以通過配置以適應(yīng)于不同的通訊規(guī)約，通過所述裝置可以實(shí)時采集光伏電站的氣象站數(shù)據(jù)和逆變器數(shù)據(jù)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型可采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，具有至少一塊CPU板件、電源板件、連接CHJ板件及電源板件的總線板件、機(jī)箱;其中，CPU板件、電源板件及總線板件均收容在機(jī)箱內(nèi)；
[0008]CPU板件集成通訊接口模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和CPU;
[0009]所述通訊接口模塊，包括至少3個以太網(wǎng)接口、至少2個RS232接口的串口和至少2個RS485接口的串口；
[0010]所述數(shù)據(jù)存儲模塊包括內(nèi)部存儲與外部存儲。
[0011]與【背景技術(shù)】相比，本實(shí)用新型光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置通過提供多種網(wǎng)口或光口以及串口等通訊接口，可滿足多種類型設(shè)備的同時接入并能夠同時兼顧不同型號設(shè)備同時接入;并且每種接口可以通過配置以適應(yīng)于不同的通訊規(guī)約，通過所述裝置可以實(shí)時采集光伏電站的氣象站數(shù)據(jù)和逆變器數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0012]圖1為光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置數(shù)據(jù)采集與通訊的CPU板件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2(A)為光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置通訊接口網(wǎng)口為電口時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2(B)為光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置通訊接口網(wǎng)口為光口時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置機(jī)箱結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實(shí)用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0017]本實(shí)用新型公開一種光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置具有至少一塊CPU板件、電源板件、連接CHJ板件及電源板件的總線板件、機(jī)箱;其中，CPU板件、電源板件及總線板件均收容在機(jī)箱內(nèi)。
[0018]如圖1所示為光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置數(shù)據(jù)采集與通訊的CPU板件結(jié)構(gòu)示意圖，板件主要集成通訊接口模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和中央處理單元(CPU)。其中，通訊接口模塊包括3個以太網(wǎng)接口、2個RS232接口的串口和2個RS485接口的串口，以太網(wǎng)接口可以選擇接口類型為RJ45的電口或者FC接口的光口； RS232接口的串口提供RX、TX、GND三條信號線接口 ；RS485接口的串口提供RS485+、RS485-兩條信號線接口。數(shù)據(jù)存儲模塊包括內(nèi)部存儲與外部存儲，內(nèi)部存儲選用控制器為DDR2、大小為512M的SDRAM;外部存儲包括用來存儲操作系統(tǒng)與程序的16M Nor Flash和用于存儲數(shù)據(jù)的2G Nand Flasht3CPU型號選用通訊功能較為強(qiáng)大的PowerPC8321型。該CPU集成了 3個UCC控制器，通過在電路板中使用BCM5241A1I網(wǎng)卡芯片外接網(wǎng)口。使用串口擴(kuò)展芯片XR16V554實(shí)現(xiàn)4路串口的擴(kuò)展，分別實(shí)現(xiàn)2路RS232串口和2路RS485串口。該CPU存儲控制器可支持32位的DDR2操作，使用鎂光的DDR2芯片MT47H64M16HR-3IT實(shí)現(xiàn)512M存儲容量；該CPU自帶LBC總線，可以擴(kuò)展NOR Flash^NANDFlash0NOR Flash使用芯片JS28F128J3D75A實(shí)現(xiàn)16MB存儲容量，用于存儲操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。NAND Flash使用芯片K9K8G08U0A實(shí)現(xiàn)2GB存儲容量，在該芯片建立文件系統(tǒng)，主要存儲數(shù)據(jù)文件。CPU板卡NOR Flash空間分為兩部分，前面4M空間用于存儲嵌入式操作系統(tǒng)燒錄文件、漢字庫、網(wǎng)絡(luò)配置等信息。后面12M建立文件系統(tǒng)存放應(yīng)用程序。該板卡上運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)Vxworks或者嵌入式Iinux系統(tǒng)。
[0019]光伏電站氣象站實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)包括輻照度、溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向等，光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置可以根據(jù)設(shè)備類型，選擇一個以太網(wǎng)接口或者RS232 口接入?？膳渲盟枚丝谑褂玫囊?guī)約類型，常用的通訊規(guī)約有標(biāo)準(zhǔn)IEC104規(guī)約、串口 IEC104規(guī)約等。同時，光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置也可以從光伏電站逆變器監(jiān)控系統(tǒng)中接入逆變器實(shí)時功率、運(yùn)行狀態(tài)、電壓、電流等數(shù)據(jù)，可選用以太網(wǎng)網(wǎng)口或者串口接入，也可以直接通過RS485串接逆變器組網(wǎng)通訊，其中一個網(wǎng)絡(luò)中最多可接入128個設(shè)備。
[0020]采集到的光伏電站實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)經(jīng)處理后使用本裝置2GFlash暫存，可選用一個網(wǎng)口存儲到外接設(shè)備，比如遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)存儲器、云端等，也可以使用規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)至功率預(yù)測服務(wù)器。
[0021]如圖2(A)所示為光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置通訊接口網(wǎng)口為電口時的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2(B)所示為光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置通訊接口網(wǎng)口為光口時的結(jié)構(gòu)示意圖，通訊接口包括3路以太網(wǎng)電口或光口、2路RS232接口的串口和2路RS485接口的串口。
[0022]如圖3所示為光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置機(jī)箱結(jié)構(gòu)示意圖，機(jī)箱為方形并包括四塊側(cè)面金屬板1、前面板2、后面板3，機(jī)箱內(nèi)設(shè)有總線板件插槽4、CPU板件插槽5、電源板件插槽6。其中總線板件插槽4與前面板2平行;CPU板件插槽5及電源板件插槽6均與總線板件插槽4垂直并連通，且CPU板件插槽5與電源板件插槽6平行設(shè)置。該機(jī)箱最多支持I塊電源板、2塊CHJ板，可以同時使用2塊CPU板件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。所述總線板件具有將CPU板件、電源板件進(jìn)行硬連接哈丁接口。
[0023]以上實(shí)施例僅是對本實(shí)用新型技術(shù)方案的說明，而本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并非局限于此，任何熟悉本專業(yè)的人員對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行的修改或等同替換，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，具有至少一塊CHJ板件、電源板件、連接CPU板件及電源板件的總線板件、機(jī)箱;其中，CPU板件、電源板件及總線板件均收容在機(jī)箱內(nèi)； CHJ板件集成通訊接口模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和CRJ; 所述通訊接口模塊，包括至少3個以太網(wǎng)接口、至少2個RS232接口的串口和至少2個RS485接口的串口； 所述數(shù)據(jù)存儲模塊包括內(nèi)部存儲與外部存儲。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述以太網(wǎng)接口可以選擇接口類型為RJ45的電口或者FC接口的光口； 所述RS232接口的串口，提供RX、TX、GND三條信號線接口 ； 所述RS485接口的串口，提供RS485+、RS485-兩條信號線接口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述內(nèi)部存儲選用控制器為DDR2、大小為512M的SDRAM; 所述外部存儲包括用來存儲操作系統(tǒng)與程序的16M NOR Flash和用于存儲數(shù)據(jù)的2GNAND Flash04.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于， 所述CRJ選用型號為PowerPC8321型。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述總線板件具有將CHJ板件、電源板件進(jìn)行硬連接哈丁接口。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏電站實(shí)時數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于， 所述機(jī)箱為方形并包括四塊側(cè)面金屬板、前面板、后面板，機(jī)箱內(nèi)設(shè)有總線板件插槽、CPU板件插槽、電源板件插槽;其中總線板件插槽與前面板平行;CPU板件插槽及電源板件插槽均與總線板件插槽垂直并連通，且CPU板件插槽與電源板件插槽平行設(shè)置。
【文檔編號】G08C19/00GK205621274SQ201620458243
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】王煒, 郭彥飛, 張國建, 周永華, 李科, 韋偉, 陳炯, 李志成, 趙忠賢, 仇躍東, 嚴(yán)玉廷
【申請人】國電南瑞科技股份有限公司, 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司大理供電局, 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院, 國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司