利用廣播實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控方法
【專利說明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明專利涉光伏發(fā)電領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)到分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)視和控制技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為目前全球最成熟的新能源發(fā)電技術(shù)，光伏發(fā)電技術(shù)得到了長足的進(jìn)步，光伏發(fā)電事業(yè)也得到了快速的發(fā)展。就目前而言，我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要還是以建設(shè)集中式光伏電站為主，但是隨著分布式光伏發(fā)電技術(shù)的不斷成熟，分布式光伏發(fā)電的應(yīng)用在國內(nèi)也將越來越廣泛，但同時(shí)也對光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)等帶來了新的問題。首先，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)整體鋪設(shè)分散，采用傳統(tǒng)的有線通信的監(jiān)控系統(tǒng)不但鋪設(shè)困難，而且網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)費(fèi)用也很高，集中維護(hù)困難；其次，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)雖然可以借助于中國移動(dòng)等公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，但是對于光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，尤其是我國西部地區(qū)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，大部分處于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)沒有覆蓋或者信號(hào)比較弱的區(qū)域，不具備分布式光伏集中接入能力。再次，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)雖然可以建立局域無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，但是由于WIFI等無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度、通信速率等受障礙物等影響嚴(yán)重，尤其不適用于在偏遠(yuǎn)地區(qū)、分散位置較遠(yuǎn)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)位置分散所帶來的網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)費(fèi)用高、監(jiān)控困難等問題，同時(shí)考慮通信設(shè)施安裝方便、便于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入擴(kuò)展等因素，本發(fā)明提供了一種利用廣播實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控方法，在中央監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)和分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)處均裝設(shè)有無線廣播發(fā)射和接收設(shè)備，通過對不同分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的傳輸信號(hào)頻段的區(qū)分，可以采用廣播的形式實(shí)現(xiàn)中央監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)和分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)之間的信息交互，解決分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布線困難、安裝復(fù)雜和擴(kuò)容性差等問題。
[0004]技術(shù)方案
本發(fā)明利用廣播實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控方法適用于包含中央監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)和分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的典型光伏發(fā)電系統(tǒng)拓?fù)?，如圖1所示，在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)和中央監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)均建設(shè)有數(shù)模轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器、功率放大器、廣播發(fā)射和接收塔等。
[0005]本發(fā)明利用廣播實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控方法中央監(jiān)控和調(diào)度系統(tǒng)控制單元通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器和功率放大器能夠?qū)崿F(xiàn)與分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互，在進(jìn)行命令數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)首先由數(shù)模轉(zhuǎn)換器將中央監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)控制單元輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，然后經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器生成對應(yīng)高頻電信號(hào)，并經(jīng)過功率放大器進(jìn)行放大，然后由廣播發(fā)射和接收塔將放大信號(hào)以無線電波的方式向周圍發(fā)送。在進(jìn)行分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收時(shí)首先由廣播發(fā)射和接收塔接收各分布式光伏系統(tǒng)發(fā)送的無線電波信號(hào)，然后經(jīng)過功率放大器將無線電波信號(hào)進(jìn)行放大，按照各分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收順序按照一定的頻率變化經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器得到電信號(hào)狀態(tài)，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送至中央監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)控制單元，實(shí)現(xiàn)對分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)視。
[0006]本發(fā)明利用廣播實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控方法中各分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)控制單元通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器和功率放大器能夠?qū)崿F(xiàn)與中央監(jiān)控和調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互，在進(jìn)行自身狀態(tài)信息發(fā)送時(shí)首先將分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)控制單元輸出的狀態(tài)信息數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，然后經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器生成對應(yīng)高頻電信號(hào)，并經(jīng)過功率放大器進(jìn)行放大，然后由廣播發(fā)射和接收塔將放大信號(hào)以無線電波的方式向周圍發(fā)送。在進(jìn)行環(huán)境狀態(tài)收集和控制命令接收時(shí)首先由廣播發(fā)射和接收塔接收中央監(jiān)控和調(diào)度系統(tǒng)發(fā)送的無線電波信號(hào)，然后經(jīng)過功率放大器將無線電波信號(hào)進(jìn)行放大，根據(jù)各自分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)分配的頻段經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器得到電信號(hào)狀態(tài)，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送至分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)控制單元，實(shí)現(xiàn)對分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制。
[0007]本發(fā)明利用廣播實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控方法中將中央監(jiān)控和調(diào)度系統(tǒng)和各分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)廣播信息按照一定規(guī)律采用不同高頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)對不同系統(tǒng)無線廣播傳輸信息的區(qū)別，中央監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)和各分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)相互之間可以通過無線廣播實(shí)現(xiàn)通信和信息交互。
[0008]本專利的有益效果
本發(fā)明利用廣播實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控方法在光伏發(fā)電系統(tǒng)中采用無線廣播進(jìn)行信息傳輸，解決了傳統(tǒng)有線信息傳輸網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)困難，而且鋪設(shè)費(fèi)高等缺點(diǎn)。相比與搭載移動(dòng)、聯(lián)通等公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸而言，本發(fā)明中央監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)和各分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)均設(shè)置有功率放大器、無線廣播發(fā)送和接收塔，為處于偏遠(yuǎn)地區(qū)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)提供了可靠通信連接。另外，相比于WIFI等無線網(wǎng)絡(luò)，無線廣播信號(hào)穿墻能力等大大提升，覆蓋區(qū)域也更廣泛。
【附圖說明】
[0009]圖1是基于無線廣播的光伏發(fā)電系統(tǒng)通信架構(gòu)；
圖2是中央監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)廣播信號(hào)收發(fā)框圖；
圖3是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)廣播信號(hào)收發(fā)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，利用廣播實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控方法適用于包含中央監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)和分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)各設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視和運(yùn)行控制，在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)和中央監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)均建設(shè)有廣播發(fā)射和接收塔等，具備無線廣播的發(fā)射和接收功會(huì)K。
[0011]如圖2所示，本發(fā)明在中央監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)中建設(shè)有數(shù)模轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器、功率放大器、廣播發(fā)射和接收塔。選擇Sonifex RB-ADDA2 A/D & D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)和模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)換，采用自開發(fā)的調(diào)制解調(diào)器，采用ADL5385芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)50ΜΗζ_2200ΜΗζ的正交調(diào)制解調(diào)，選擇GST-GF500W廣播功率放大器，具備發(fā)送和接收信號(hào)的雙向放大功能。
[0012]如圖3所示，本發(fā)明在各分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中建設(shè)有數(shù)模轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器、功率放大器、廣播發(fā)射和接收塔。選擇Sonifex RB-ADDA2 A/D & D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)和模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)換，采