【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源光伏发电技术及其通讯，特别是一种光伏数据采集及并发调控系统及其构建和实现方法。
技术介绍
1、光伏具有发电量大而分散、波动性强、可控性差、脱网风险高等特性，大大增加了电网复杂性和管控难度，如何将光伏与电网运行相结合，提升电网运行稳定与效能，对于构建新型电力系统意义重大。当前，光伏逆变器的数据一般通过4g采集棒上送到各厂家的平台或第三方服务商接入，而且一般也只是运行数据，不涉及到调控操作，更不支持并发调控。在光伏渗透率越来越高的背景下，基于lora无线通讯方式，需要实现光伏数据自适应采集接入，并充分考虑到数据传输的安全性；同时，满足电力部门对配网运行的稳定性和安全性要求，实现光伏的区域大面积快速并发调控，但是目前尚不存在成熟可靠的解决方案，所以有必要设计出一种新的方案来满足实际的使用需求。
技术实现思路
1、本专利技术目的是针对上述不足之处，提供一种光伏数据采集及并发调控系统及其构建和实现方法，以实现对新能源光伏运行状况的监控及调控，有效保障配网运行的稳定性和安全性。
2、本专利技术将lora无线通讯技术应用于光伏数据接入及调控，可有效增加通讯距离，实现区域内部自组网，并基于本地网络实现多台光伏逆变器的并发调控。另外，lora无线信道可基于对称加密方式实现数据的安全交互，有效提升电网数据安全。
3、为了实现上述目的，本专利技术是采取以下技术方案实现的：
4、一种光伏数据采集及并发调控系统，包括无线采集转发装置、无线路由装置和光伏
5、所述的无线采集转发装置内具有处理器、运行内存、信号采集设备和数据收发设备；其中运行内存用于存储相应的数据，处理器进行内部数据的处理，数据收发设备用于和光伏接入智能加密终端之间进行数据的收发，信号采集设备用于采集光伏单元的数据信号。
6、所述的无线采集转发装置内置逆变器搜索模型、数据采集模型、数据解析模型和调控模型；
7、逆变器搜索模型的作用为实现光伏逆变器的协议自适应。其工作原理为：上电后，设置通讯参数，并发送特定的嗅探帧给光伏逆变器，如果收到正确的响应帧，则记录该通讯参数及对应的逆变器模型序列号；否则，发送下一个嗅探帧继续搜索，直到搜索到正确的光伏逆变器。在此过程中，装置也会调整通讯参数及嗅探帧的地址。
8、数据采集模型的作用是实现光伏逆变器数据的采集。根据搜索到的逆变器模型，填充采集帧，再通过通讯接口将数据发送给光伏逆变器，同时等待逆变器的返回帧；在接收到返回帧后，对数据进行校验，如果数据正确，存放入相应的缓存。
9、数据解析模型的作用是实现数据的正确解析。对于缓存中的数据，会进行处理，涉及到各种计算或运算，包括位移、合并、拆解、系数、偏移量等多种方式或相应的组合，最终计算出正确的数据。
10、调控模型的作用是实现对光伏逆变器的调控。在接收到光伏接入智能加密终端的调控指令后，解析出和自己相关的数据，记录调节对象及调节目标，再通过通讯接口下发给光伏逆变器，执行调控操作。
11、具体地，无线采集转发装置、无线路由装置和光伏接入智能加密终端之间均采用lora无线方式连接。所述的光伏接入智能加密终端是整个lora网络的建立者和管理者，也是数据的汇聚端，负责组建lora网络并等待无线采集转发装置的加入；所述的无线采集转发装置是整个lora无线网络中的末端节点，负责采集光伏逆变器的数据，并响应光伏接入智能加密终端的召唤，将采集到的光伏数据发送给对方；同时，无线采集转发装置也接收光伏接入智能加密终端的并发调控指令，执行对光伏逆变器的调控操作。
12、进一步地，所述的光伏接入智能加密终端数量为一个，所述的无线采集转发装置数量为至少一个。
13、进一步地，所述的无线路由装置起到桥接作用，当lora无线信号无法覆盖到全部区域时，可通过无线路由装置，扩大无线网络的覆盖范围；所述的无线路由装置与无线采集转发装置之间的匹配为一对一，或一对多；即在空间很大，信号较弱时，无线路由装置与无线采集转发装置之间的匹配为一对一；空间较大，信号较强时，无线路由装置与无线采集转发装置之间的匹配为一对多。
14、进一步地，所述的光伏接入智能加密终端召唤所有无线采集转发装置的数据，并将数据汇总后上送到上一级装置或平台；另外，光伏接入智能加密终端也接收上一级装置或平台的调控指令，将调节指令分发到各个无线采集转发装置；一个网络中只有1个光伏接入智能加密终端。
15、所述的无线采集转发装置，支持交流ac及直流dc(以下简称ac供电及dc供电)两种供电方式；无线采集转发装置支持3路串口，串口形式为rs485、rs232或ttl电平；并支持1路lora。
16、所述的无线采集转发装置采用ac供电时，采用ac 220v供电，电压范围为85v～265v。
17、所述的无线采集转发装置采用dc供电时，采用光伏逆变器4g棒接口进行供电，电压范围为3.3v～30v。
18、所述的无线采集转发装置中的的串口，串口对外形式统一，内部能够切换为rs485、rs232或ttl，如此可以匹配不同厂家不同型号光伏逆变器的通讯接口。
19、所述的无线采集转发装置中所述的lora，信道覆盖范围较广，支持频率调节，步进值为1mhz；支持广播通讯模式及点对点通讯模式；支持空中数据加密，加密方式为对称加密，且密钥可配置。
20、无线采集转发装置，支持串口扩展功能，即当光伏逆变器的通讯接口被占用时，能够额外扩展一路串口，保证自身采集的同时不影响原先的采集器。
21、无线采集转发装置，支持光伏逆变器协议自适应。无线采集转发装置能够根据不同品牌不同型号光伏逆变器协议的特性，自动识别出当前接入的光伏逆变器，再匹配对应的数据采集模型；无需人工参与即可实现光伏数据的采集。
22、所述的无线采集转发装置，支持并发调控解析，解析之后再与数据调控模型进行匹配。
23、所述的无线路由装置，支持ac及dc两种供电方式；支持1路lora；无线路由装置本身不参与网络中的数据处理，只起到扩展网络覆盖范围的作用。
24、所述的光伏接入智能加密终端，支持2路网口；支持1路4g全网通公网或4g的1.8ghz电力专网；支持3路rs485接口；支持1路hplc微功率无线双模接口；支持1路lora。
25、光伏接入智能加密终端中所述的4g 1.8ghz电力专网，其4g频段为电力专用频段。
26、光伏接入智能加密终端中所述的hplc微功率无线双模接口，支持互联互通，可无缝切换。
27、光伏接入智能加密终端，通过lo本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：包括无线采集转发装置、无线路由装置和光伏接入智能加密终端，无线采集转发装置、无线路由装置和光伏接入智能加密终端分别与对应的电源电性连接；以光伏接入智能加密终端为核心信号接入无线采集转发装置；或在场地较大时，以无线路由装置为中继设备，接入对应的无线采集转发装置；无线采集转发装置信号连接光伏逆变器，每台光伏逆变器对应有光伏单元；
2.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的一种光伏
10.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：
11.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：
12.权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统的构建和实现方法，其特征在于：
13.根据权利要求12所述的一种光伏数据采集及并发调控系统的构建和实现方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：包括无线采集转发装置、无线路由装置和光伏接入智能加密终端，无线采集转发装置、无线路由装置和光伏接入智能加密终端分别与对应的电源电性连接；以光伏接入智能加密终端为核心信号接入无线采集转发装置；或在场地较大时，以无线路由装置为中继设备，接入对应的无线采集转发装置；无线采集转发装置信号连接光伏逆变器，每台光伏逆变器对应有光伏单元；
2.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种光伏数据采集及并发调控系统，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：石爱祥，王洪寅，周福举，王楠，冷胜，陈旭，李芸，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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