利用广播实现光伏发电系统的监控方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明专利涉光伏发电领域，具体设计到分布式光伏发电系统的状态监视和控制技术。
【背景技术】
[0002]作为目前全球最成熟的新能源发电技术，光伏发电技术得到了长足的进步，光伏发电事业也得到了快速的发展。就目前而言，我国光伏产业发展主要还是以建设集中式光伏电站为主，但是随着分布式光伏发电技术的不断成熟，分布式光伏发电的应用在国内也将越来越广泛，但同时也对光伏发电系统的监控系统等带来了新的问题。首先，分布式光伏发电系统整体铺设分散，采用传统的有线通信的监控系统不但铺设困难，而且网络铺设费用也很高，集中维护困难；其次，分布式光伏发电系统虽然可以借助于中国移动等公共网络进行通信，但是对于光伏发电系统而言，尤其是我国西部地区分布式光伏发电系统，大部分处于移动网络没有覆盖或者信号比较弱的区域，不具备分布式光伏集中接入能力。再次，分布式光伏发电系统虽然可以建立局域无线网络进行通信，但是由于WIFI等无线网络信号强度、通信速率等受障碍物等影响严重，尤其不适用于在偏远地区、分散位置较远的分布式光伏发电系统中应用。
【发明内容】
[0003]为了解决分布式光伏发电系统位置分散所带来的网络铺设费用高、监控困难等问题，同时考虑通信设施安装方便、便于分布式光伏发电系统接入扩展等因素，本发明提供了一种利用广播实现光伏发电系统的监控方法，在中央监控调度系统和分布式光伏发电系统处均装设有无线广播发射和接收设备，通过对不同分布式光伏发电系统的传输信号频段的区分，可以采用广播的形式实现中央监控调度系统和分布式光伏发电系统之间的信息交互，解决分布式光伏发电系统网络布线困难、安装复杂和扩容性差等问题。
[0004]技术方案
本发明利用广播实现光伏发电系统的监控方法适用于包含中央监控调度系统和分布式光伏发电系统的典型光伏发电系统拓扑，如图1所示，在分布式光伏发电系统和中央监控调度系统均建设有数模转换器、调制解调器、功率放大器、广播发射和接收塔等。
[0005]本发明利用广播实现光伏发电系统的监控方法中央监控和调度系统控制单元通过模数转换器、调制解调器和功率放大器能够实现与分布式光伏发电系统数据交互，在进行命令数据发送时首先由数模转换器将中央监控调度系统控制单元输出的数字信号转化为模拟信号，然后经过调制解调器生成对应高频电信号，并经过功率放大器进行放大，然后由广播发射和接收塔将放大信号以无线电波的方式向周围发送。在进行分布式光伏发电系统数据接收时首先由广播发射和接收塔接收各分布式光伏系统发送的无线电波信号，然后经过功率放大器将无线电波信号进行放大，按照各分布式光伏发电系统数据接收顺序按照一定的频率变化经过调制解调器得到电信号状态，经过模数转换器将电信号转换为数字信号传送至中央监控调度系统控制单元，实现对分布式光伏发电系统的状态监视。
[0006]本发明利用广播实现光伏发电系统的监控方法中各分布式光伏发电系统控制单元通过模数转换器、调制解调器和功率放大器能够实现与中央监控和调度系统数据交互，在进行自身状态信息发送时首先将分布式光伏发电系统控制单元输出的状态信息数字信号转化为模拟信号，然后经过调制解调器生成对应高频电信号，并经过功率放大器进行放大，然后由广播发射和接收塔将放大信号以无线电波的方式向周围发送。在进行环境状态收集和控制命令接收时首先由广播发射和接收塔接收中央监控和调度系统发送的无线电波信号，然后经过功率放大器将无线电波信号进行放大，根据各自分布式光伏发电系统分配的频段经过调制解调器得到电信号状态，经过模数转换器将电信号转换为数字信号传送至分布式光伏发电系统控制单元，实现对分布式光伏发电系统的控制。
[0007]本发明利用广播实现光伏发电系统的监控方法中将中央监控和调度系统和各分布式光伏发电系统广播信息按照一定规律采用不同高频信号进行调制，实现对不同系统无线广播传输信息的区别，中央监控调度系统和各分布式光伏发电系统相互之间可以通过无线广播实现通信和信息交互。
[0008]本专利的有益效果
本发明利用广播实现光伏发电系统的监控方法在光伏发电系统中采用无线广播进行信息传输，解决了传统有线信息传输网络铺设困难，而且铺设费高等缺点。相比与搭载移动、联通等公共网络进行数据传输而言，本发明中央监控调度系统和各分布式光伏发电系统均设置有功率放大器、无线广播发送和接收塔，为处于偏远地区的分布式光伏发电系统提供了可靠通信连接。另外，相比于WIFI等无线网络，无线广播信号穿墙能力等大大提升，覆盖区域也更广泛。
【附图说明】
[0009]图1是基于无线广播的光伏发电系统通信架构；
图2是中央监控调度系统广播信号收发框图；
图3是分布式光伏发电系统广播信号收发框图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，利用广播实现光伏发电系统的监控方法适用于包含中央监控调度系统和分布式光伏发电系统的光伏发电系统各设备的状态监视和运行控制，在分布式光伏发电系统和中央监控调度系统均建设有广播发射和接收塔等，具备无线广播的发射和接收功會K。
[0011]如图2所示，本发明在中央监控调度系统中建设有数模转换器、调制解调器、功率放大器、广播发射和接收塔。选择Sonifex RB-ADDA2 A/D & D/A数模转换器，能够实现数字信号到模拟信号和模拟信号到数字信号的双向转换，采用自开发的调制解调器，采用ADL5385芯片，能够实现50ΜΗζ_2200ΜΗζ的正交调制解调，选择GST-GF500W广播功率放大器，具备发送和接收信号的双向放大功能。
[0012]如图3所示，本发明在各分布式光伏发电系统中建设有数模转换器、调制解调器、功率放大器、广播发射和接收塔。选择Sonifex RB-ADDA2 A/D & D/A数模转换器，能够实现数字信号到模拟信号和模拟信号到数字信号的双向转换，采