一种基于北斗短报文通信的新能源监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于北斗短报文通信的新能源监测系统，包括：数据采集单元和数据监控中心。创造性在新能源监测系统应用了北斗短报文通信，有效解决了新能源监测存在的远程通信难题，从而真正实现主站侧监控中心对新能源发电状态的实时监控，为新能源的进一步发展提供了良好的支持。

A new energy monitoring system based on Beidou short message communication

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗短报文通信的新能源监测系统
本专利技术涉及新能源
，特别涉及一种基于北斗短报文通信的新能源监测系统。
技术介绍
随着光伏、风力等新能源发电及储能技术的迅速发展，新能源机组装机容量、渗透率不断提高，新能源的大力发展不但很大程度的缓解了环境污染问题，而且也提高了能源的实际利用率，增加了社会效益。然而，相对于传统化石能源，新能源具有的最大的不同是不稳定性和分散性：1)分散性，指单台发电单元发电规模较小，位置比较分散，尤其在我国这一特点更加突出，新能源场站不但位置分散而且分布区域多位于偏远地区；2)不稳定性，从已获得的新能源发电运行经验发现，光伏、风电等新能源的可用发电能力受制于多变的天气条件，难以人为控制，具有发电功率预测误差大、波动性强的特征，如果将其产生的电能直接并入大电网将对电网的稳定运行产生严重影响。新能源的这些特征，制约了其并网利用和进一步的发展，而且也导致新能源机组并网运行时消纳能力差，存在严重的弃风弃光现象。为了保证新能源机组并网安全运行，提升新能源消纳，需要对新能源运行状态进行实时监控。然而，当前电力通信的远程传输主要有电力线载波通信、光纤通信、数字微波通信、特高频无线通信等通信方式，这些通信方式多难以保证偏远地区电网通信的正常运行。因此，针对上述问题，本专利技术设计了一种基于北斗短报文通信的新能源监控系统，该系统利用北斗卫星导航系统覆盖范围广、没有通信盲区、安全可靠的特点克服了偏远地区远程通信不便的影响，很好地满足了新能源电网实时监测的需求，同时，也在当前电力远程通信中推广了北斗导航系统的应用，增加了一种新的电力远程可靠通信方式，可作为目前智能电网监测系统的一个补充。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于北斗短报文通信的新能源监测系统，创造性在新能源监测系统应用了北斗短报文通信，有效解决了新能源监测存在的远程通信难题，从而真正实现主站侧监控中心对新能源发电状态的实时监控，为新能源的进一步发展提供了良好的支持。本专利技术实施例提供了一种基于北斗短报文通信的新能源监测系统，包括：数据采集单元和数据监控中心；所述数据采集单元包括：新能源信息采集终端，用于采集并汇聚新能源发电运行中不同类型设备的各种监测数据，并将监测数据传输给新能源资源监测装置；新能源资源监测装置，用于对新能源信息采集终端传输的监测数据进行数据处理，形成传输子包，将传输子包通过北斗用户机发送给远端的数据监控中心；北斗用户机，用于将新能源资源监测装置传输子包发送给远端的数据监控中心；所述数据监控中心包括：PC机，用于对主站下发的命令进行转发，并通过北斗指挥机接收各新能源场站发送来的传输子包，进行数据还原，对还原后的监测数据进行存储、显示并推送给主站；北斗指挥机，用于与数据采集单元的北斗用户机进行通信，并管理下属北斗用户机。在可选的实施例中，新能源资源监测装置为嵌入式系统产品，整个硬件系统由核心板、电源管理单元、时钟单元、存储单元和外设接口单元组成。在可选的实施例中，所述数据处理过程包括：通过压缩算法进行数据压缩，形成数据包；对压缩后的数据包进行拆包分为N个子包，加入包头信息；对子包进行标识，形成传输子包。在可选的实施例中，所述数据还原的过程包括：根据包头信息解析出子包；进行组包，还原出监测数据。在可选的实施例中，所述包头信息包括任务号和包序号。在可选的实施例中，基于北斗接口协议对传输子包进行协议转换后进行接口数据传输。在可选的实施例中，所述北斗指挥机还包括排查模块，用于在设定的时间内对收到的子包排查是否有丢包，若有丢包，则记录丢包标识，然后启动重传。在可选的实施例中，所述北斗指挥机还根据监测数据的时效设置重传次数阈值，超过阈值依然无法获得任一丢包，则本次采集失败，关闭重传，扔掉已接收的子包。在可选的实施例中，系统数据传输信道包括数据传输专有信道和数据控制信道，所述数据传输专有信道专用于传输数据，采用透传的方式；所述数据控制信道用于传输控制数据传输的控制指令。在可选的实施例中，所述数据控制信道还进行复用，用于数据的重传。专利技术点及有益效果：本专利技术实施例提供了一种基于北斗短报文通信的新能源监测系统，系统整体结构包括数据采集单元和数据监控中心。数据采集单元由新能源信息采集终端、新能源资源监测装置和北斗用户机构成，用于对新能源场站内多种不同类型设备的数据采集、存储和远方传输，部署在新能源工作现场。新能源信息采集终端由各类状态监测装置组成，分散布置在新能源各监测节点处，用于采集并汇聚新能源发电运行的各种监测信息。新能源资源监测装置是数据采集单元的重要组成部分，负责对新能源信息采集终端传送过来的数据进行一系列的数据处理，具体包括数据存储、数据压缩、数据拆包和对北斗通信的协议转换等，最后将处理后的数据通过北斗用户机发送给远端的数据监控中心；同时接收数据监控中心下发的指令，根据指令内容，执行相应的任务，如数据的采集、重发等操作。数据监控中心由一台PC机和一个北斗指挥机构成，主要负责主站和远端数据采集单元的信息转发，靠近用户主站部署。PC机一方面负责对主站下发的信息查询、采集、控制等命令进行转发；另一方面通过北斗指挥机接收各个新能源场站发送来的监测数据，基于北斗短报文接口协议进行数据解析、组包和解压缩，对还原后的数据进行存储、显示并推送给主站数据监控中心。北斗指挥机(本专利技术这里采用的北斗用户机类型为北斗指挥机)，其不但负责和数据采集单元的北斗用户机进行通信，还负责管理下属北斗用户机。基于北斗短报文通信的新能源监测系统，在利用北斗信号覆盖范围广、没有通信盲区和北斗终端架设方便快捷等优点的基础上，通过设计一些关键技术方案克服了北斗短报文通信的容量限制和频度限制以及通信链路不可靠的缺点，从而解决了当前新能源由于所处地域环境特殊而面临的通信难题，真正实现监控中心对新能源电站运行状态的实时监测，为新能源的并网和消纳提供了有力的支持。从电力公司方面来看，可以很好地监测新能源发电的状态，保障新能源并入大电网后电网的稳定运行，为构建坚强智能电网提供更好的技术支持；从新能源发电方面来看，可以提升消纳能力，促进新能源的进一步发展。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的基于北斗短报文通信的新能源监测系统框图；图2为本专利技术实施例提供的系统关键设备硬件原理图；图3为基于北斗短报文通信的新能源监测系统软件发送端流程图；图4为基于北斗短报文通信的新能源监测系统软件接收端流程图；图5为系统关键技术北斗协议转换后的数据格式图。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于北斗短报文通信的新能源监测系统，其特征在于，包括：数据采集单元和数据监控中心；/n所述数据采集单元包括：/n新能源信息采集终端，用于采集并汇聚新能源发电运行中不同类型设备的各种监测数据，并将监测数据传输给新能源资源监测装置；/n新能源资源监测装置，用于对新能源信息采集终端传输的监测数据进行数据处理，形成传输子包，将传输子包通过北斗用户机发送给远端的数据监控中心；/n北斗用户机，用于将新能源资源监测装置传输子包发送给远端的数据监控中心；/n所述数据监控中心包括：/nPC机，用于对主站下发的命令进行转发，并通过北斗指挥机接收各新能源场站发送来的传输子包，进行数据还原，对还原后的监测数据进行存储、显示并推送给主站；/n北斗指挥机，用于与数据采集单元的北斗用户机进行通信，并管理下属北斗用户机。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗短报文通信的新能源监测系统，其特征在于，包括：数据采集单元和数据监控中心；
所述数据采集单元包括：
新能源信息采集终端，用于采集并汇聚新能源发电运行中不同类型设备的各种监测数据，并将监测数据传输给新能源资源监测装置；
新能源资源监测装置，用于对新能源信息采集终端传输的监测数据进行数据处理，形成传输子包，将传输子包通过北斗用户机发送给远端的数据监控中心；
北斗用户机，用于将新能源资源监测装置传输子包发送给远端的数据监控中心；
所述数据监控中心包括：
PC机，用于对主站下发的命令进行转发，并通过北斗指挥机接收各新能源场站发送来的传输子包，进行数据还原，对还原后的监测数据进行存储、显示并推送给主站；
北斗指挥机，用于与数据采集单元的北斗用户机进行通信，并管理下属北斗用户机。


2.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的新能源监测系统，其特征在于，新能源资源监测装置为嵌入式系统产品，整个硬件系统由核心板、电源管理单元、时钟单元、存储单元和外设接口单元组成。


3.根据权利要求1所述的基于北斗短报文通信的新能源监测系统，其特征在于，所述数据处理过程包括：
通过压缩算法进行数据压缩，形成数据包；
对压缩后的数据包进行拆包分为N个子包，加入包头信息；
对子包进行标识，形成传输子包。


4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭志强，付晋宗，陈慧，马路科，丁子肃，郝庆真，
申请(专利权)人：北京博望华科科技有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11