【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及新能源光伏發(fā)電技術(shù)及其通訊，特別是一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)及其構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)方法。
技術(shù)介紹
1、光伏具有發(fā)電量大而分散、波動(dòng)性強(qiáng)、可控性差、脫網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)高等特性，大大增加了電網(wǎng)復(fù)雜性和管控難度，如何將光伏與電網(wǎng)運(yùn)行相結(jié)合，提升電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定與效能，對(duì)于構(gòu)建新型電力系統(tǒng)意義重大。當(dāng)前，光伏逆變器的數(shù)據(jù)一般通過(guò)4g采集棒上送到各廠家的平臺(tái)或第三方服務(wù)商接入，而且一般也只是運(yùn)行數(shù)據(jù)，不涉及到調(diào)控操作，更不支持并發(fā)調(diào)控。在光伏滲透率越來(lái)越高的背景下，基于lora無(wú)線通訊方式，需要實(shí)現(xiàn)光伏數(shù)據(jù)自適應(yīng)采集接入，并充分考慮到數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕煌瑫r(shí)，滿足電力部門對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性要求，實(shí)現(xiàn)光伏的區(qū)域大面積快速并發(fā)調(diào)控，但是目前尚不存在成熟可靠的解決方案，所以有必要設(shè)計(jì)出一種新的方案來(lái)滿足實(shí)際的使用需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)目的是針對(duì)上述不足之處，提供一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)及其構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源光伏運(yùn)行狀況的監(jiān)控及調(diào)控，有效保障配網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。
2、本專利技術(shù)將lora無(wú)線通訊技術(shù)應(yīng)用于光伏數(shù)據(jù)接入及調(diào)控，可有效增加通訊距離，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)部自組網(wǎng)，并基于本地網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)光伏逆變器的并發(fā)調(diào)控。另外，lora無(wú)線信道可基于對(duì)稱加密方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全交互，有效提升電網(wǎng)數(shù)據(jù)安全。
3、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
4、一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，包括無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置、無(wú)線路由裝置和光伏
5、所述的無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置內(nèi)具有處理器、運(yùn)行內(nèi)存、信號(hào)采集設(shè)備和數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備；其中運(yùn)行內(nèi)存用于存儲(chǔ)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，處理器進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)的處理，數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備用于和光伏接入智能加密終端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)，信號(hào)采集設(shè)備用于采集光伏單元的數(shù)據(jù)信號(hào)。
6、所述的無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置內(nèi)置逆變器搜索模型、數(shù)據(jù)采集模型、數(shù)據(jù)解析模型和調(diào)控模型；
7、逆變器搜索模型的作用為實(shí)現(xiàn)光伏逆變器的協(xié)議自適應(yīng)。其工作原理為：上電后，設(shè)置通訊參數(shù)，并發(fā)送特定的嗅探幀給光伏逆變器，如果收到正確的響應(yīng)幀，則記錄該通訊參數(shù)及對(duì)應(yīng)的逆變器模型序列號(hào)；否則，發(fā)送下一個(gè)嗅探幀繼續(xù)搜索，直到搜索到正確的光伏逆變器。在此過(guò)程中，裝置也會(huì)調(diào)整通訊參數(shù)及嗅探幀的地址。
8、數(shù)據(jù)采集模型的作用是實(shí)現(xiàn)光伏逆變器數(shù)據(jù)的采集。根據(jù)搜索到的逆變器模型，填充采集幀，再通過(guò)通訊接口將數(shù)據(jù)發(fā)送給光伏逆變器，同時(shí)等待逆變器的返回幀；在接收到返回幀后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，如果數(shù)據(jù)正確，存放入相應(yīng)的緩存。
9、數(shù)據(jù)解析模型的作用是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的正確解析。對(duì)于緩存中的數(shù)據(jù)，會(huì)進(jìn)行處理，涉及到各種計(jì)算或運(yùn)算，包括位移、合并、拆解、系數(shù)、偏移量等多種方式或相應(yīng)的組合，最終計(jì)算出正確的數(shù)據(jù)。
10、調(diào)控模型的作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏逆變器的調(diào)控。在接收到光伏接入智能加密終端的調(diào)控指令后，解析出和自己相關(guān)的數(shù)據(jù)，記錄調(diào)節(jié)對(duì)象及調(diào)節(jié)目標(biāo)，再通過(guò)通訊接口下發(fā)給光伏逆變器，執(zhí)行調(diào)控操作。
11、具體地，無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置、無(wú)線路由裝置和光伏接入智能加密終端之間均采用lora無(wú)線方式連接。所述的光伏接入智能加密終端是整個(gè)lora網(wǎng)絡(luò)的建立者和管理者，也是數(shù)據(jù)的匯聚端，負(fù)責(zé)組建lora網(wǎng)絡(luò)并等待無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置的加入；所述的無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置是整個(gè)lora無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的末端節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)采集光伏逆變器的數(shù)據(jù)，并響應(yīng)光伏接入智能加密終端的召喚，將采集到的光伏數(shù)據(jù)發(fā)送給對(duì)方；同時(shí)，無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置也接收光伏接入智能加密終端的并發(fā)調(diào)控指令，執(zhí)行對(duì)光伏逆變器的調(diào)控操作。
12、進(jìn)一步地，所述的光伏接入智能加密終端數(shù)量為一個(gè)，所述的無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置數(shù)量為至少一個(gè)。
13、進(jìn)一步地，所述的無(wú)線路由裝置起到橋接作用，當(dāng)lora無(wú)線信號(hào)無(wú)法覆蓋到全部區(qū)域時(shí)，可通過(guò)無(wú)線路由裝置，擴(kuò)大無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍；所述的無(wú)線路由裝置與無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置之間的匹配為一對(duì)一，或一對(duì)多；即在空間很大，信號(hào)較弱時(shí)，無(wú)線路由裝置與無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置之間的匹配為一對(duì)一；空間較大，信號(hào)較強(qiáng)時(shí)，無(wú)線路由裝置與無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置之間的匹配為一對(duì)多。
14、進(jìn)一步地，所述的光伏接入智能加密終端召喚所有無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)匯總后上送到上一級(jí)裝置或平臺(tái)；另外，光伏接入智能加密終端也接收上一級(jí)裝置或平臺(tái)的調(diào)控指令，將調(diào)節(jié)指令分發(fā)到各個(gè)無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置；一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中只有1個(gè)光伏接入智能加密終端。
15、所述的無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置，支持交流ac及直流dc(以下簡(jiǎn)稱ac供電及dc供電)兩種供電方式；無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置支持3路串口，串口形式為rs485、rs232或ttl電平；并支持1路lora。
16、所述的無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置采用ac供電時(shí)，采用ac?220v供電，電壓范圍為85v～265v。
17、所述的無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置采用dc供電時(shí)，采用光伏逆變器4g棒接口進(jìn)行供電，電壓范圍為3.3v～30v。
18、所述的無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置中的的串口，串口對(duì)外形式統(tǒng)一，內(nèi)部能夠切換為rs485、rs232或ttl，如此可以匹配不同廠家不同型號(hào)光伏逆變器的通訊接口。
19、所述的無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置中所述的lora，信道覆蓋范圍較廣，支持頻率調(diào)節(jié)，步進(jìn)值為1mhz；支持廣播通訊模式及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊模式；支持空中數(shù)據(jù)加密，加密方式為對(duì)稱加密，且密鑰可配置。
20、無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置，支持串口擴(kuò)展功能，即當(dāng)光伏逆變器的通訊接口被占用時(shí)，能夠額外擴(kuò)展一路串口，保證自身采集的同時(shí)不影響原先的采集器。
21、無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置，支持光伏逆變器協(xié)議自適應(yīng)。無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置能夠根據(jù)不同品牌不同型號(hào)光伏逆變器協(xié)議的特性，自動(dòng)識(shí)別出當(dāng)前接入的光伏逆變器，再匹配對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集模型；無(wú)需人工參與即可實(shí)現(xiàn)光伏數(shù)據(jù)的采集。
22、所述的無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置，支持并發(fā)調(diào)控解析，解析之后再與數(shù)據(jù)調(diào)控模型進(jìn)行匹配。
23、所述的無(wú)線路由裝置，支持ac及dc兩種供電方式；支持1路lora；無(wú)線路由裝置本身不參與網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)處理，只起到擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的作用。
24、所述的光伏接入智能加密終端，支持2路網(wǎng)口；支持1路4g全網(wǎng)通公網(wǎng)或4g的1.8ghz電力專網(wǎng)；支持3路rs485接口；支持1路hplc微功率無(wú)線雙模接口；支持1路lora。
25、光伏接入智能加密終端中所述的4g?1.8ghz電力專網(wǎng)，其4g頻段為電力專用頻段。
26、光伏接入智能加密終端中所述的hplc微功率無(wú)線雙模接口，支持互聯(lián)互通，可無(wú)縫切換。
27、光伏接入智能加密終端，通過(guò)lo本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：包括無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置、無(wú)線路由裝置和光伏接入智能加密終端，無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置、無(wú)線路由裝置和光伏接入智能加密終端分別與對(duì)應(yīng)的電源電性連接；以光伏接入智能加密終端為核心信號(hào)接入無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置；或在場(chǎng)地較大時(shí)，以無(wú)線路由裝置為中繼設(shè)備，接入對(duì)應(yīng)的無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置；無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置信號(hào)連接光伏逆變器，每臺(tái)光伏逆變器對(duì)應(yīng)有光伏單元；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：
12.權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)的構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)的構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：包括無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置、無(wú)線路由裝置和光伏接入智能加密終端，無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置、無(wú)線路由裝置和光伏接入智能加密終端分別與對(duì)應(yīng)的電源電性連接；以光伏接入智能加密終端為核心信號(hào)接入無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置；或在場(chǎng)地較大時(shí)，以無(wú)線路由裝置為中繼設(shè)備，接入對(duì)應(yīng)的無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置；無(wú)線采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置信號(hào)連接光伏逆變器，每臺(tái)光伏逆變器對(duì)應(yīng)有光伏單元；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：
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5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏數(shù)據(jù)采集及并發(fā)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：石愛(ài)祥，王洪寅，周福舉，王楠，冷勝，陳旭，李蕓，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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