自动跟踪式光伏发电站监控系统技术方案

本实用新型专利技术提供的是自动跟踪式光伏发电站监控系统。该系统主要由光信号变送器、光伏发电装置、Zigbee/GPRS网关和远程监控中心组成。通过光信号变送器获得的光信号并传递给Zigbee/GPRS网关，然后将数据分发给光伏发电装置，最后通过Zigbee/GPRS网关中的Zigbee网络和串行网络收集各光伏发电装置的工作参数和光信号变送器的工作参数，并通过GPRS网络将其反馈给远程监控中心。该系统实现了光伏发电系统低成本、低功耗和高可维护性的实时监控。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光伏发电站监控系统的研究，尤其涉及一种自动跟踪式光伏发电站监控系统。
技术介绍
能源是社会繁荣和发展的驱动力量，人类的一切活动都离不开它。当今人口的平均增长率正在对能源的需求不断的施加压力。煤炭、石油、天然气等不可再生资源是目前人类社会发展的主要能源，资源的有限性和人们对资源快速增长的需求之间的矛盾日益突出，导致能源价格不断升高，引起全球经济波动，社会的不安定因素增加。自从1973年石油危机后，人们一直在寻求新能源技术的发展。太阳能、水能、风能、潮汐能、生物能等可再生能源的利用被普遍看好。其中太阳能是最重要的清洁能源，从能量的形成过程分析，地球上存在的其它形式的能源几乎都是从太阳能转化过来的。太阳能洁净无污染、资源丰富，被公认为最有效代替化石能源的新能源口。光伏发电是一种通过将太阳能直接转换为电能的发电形式，主要是通过太阳能光电池进行转换。在常见的太阳能光伏发电系统中，大多采用固定式光伏板设计，不能保证光伏板与太阳光角度成始终成90度角，太阳能的利用率不够充分；又由于太阳能分布的特殊性，光伏发电站一般都分布在地广人稀的偏远地区。
技术实现思路
本技术的目的是设计一套能有效地提高光伏发电站的发电效率，并进行远程在线监控系统。为了实现上述目的，本技术涉及一种自动跟踪式光伏发电站监控系统，简单概括为:本系统主要由光信号变送器、光伏发电装置、Zigbee/GPRS网关和远程监控中心组成。系统通过光信号变送器获得的光信号传递给Zigbee/GPRS网关，然后通过Zigbee/GPRS网关将数据分发给光伏发电装置，最后，通过Zigbee/GPRS网关中的Zigbee网络和串行网络收集各光伏发电装置的工作参数和光信号变送器的工作参数，并通过GPRS网络将其反馈给远程监控中心。所述的光信号变送器集成太阳光自动跟踪旋转平台和自动跟踪控制器，其功能是通过当地的太阳轨迹运行规律和时钟信息调整横纵轴步进电机的旋转角度，实时检测太阳光强度信息，并保存旋转范围内太阳光强度最大点的太阳光角度信息，将其作为各光伏发电装置的控制角。所述的Zigbee/GPRS网关集成了 Zigbee协调器模块、GPRS模块和串行通讯模块，是系统的通讯枢纽。本系统采用自动跟踪算法根据光伏电池输出电压的不同，分两种方式进行控制:1.当光强度<=光强度阈值时:I)系统同步时间，查询时间表，设置电机初始位置；2)变送器检测光强度，记录数据并分发；3)各光伏发电装置接收数据并判断是否大于之前的光强度，如果大于，则调整角度；反之，则不动作，继续等待接收。4)变送器按照时间表，依次进行动作并检测光强度；5)检测到终止信号，复位各设备至选择初始值。2.当光强度>光强度阈值时:I)系统同步时间，查询时间变，设置电机初始位置；2)变送器检测光强度，并记录数据；3)时间间隔到后，变送器横轴步进电机以(O 90)度的间隔旋转O 180度角，每次横轴旋转完毕后，变送器纵轴进电机以O 15度的间隔旋转± 15度角，并且记录光强度和角度；4)从步骤3)操作所记录的所有数据中选出最大光强度及相应的角度数据，分发给所有光伏发电设备。通过采用上述的技术方案，本技术的有益效果是:本系统将Zigbee与GPRS相结合的网络技术，解决了一般光伏发电站地域分布特殊，监控困难和布线易老化等问题，实现了光伏发电系统低成本、低功耗和高可维护性的实时监控。将光信号变 送器独立出来进行光信号信息的单独检测，并通过Zigbee网络统一发送给光伏发电装置进行太阳光自动跟踪，灵活地解决了大规模光伏发电站进行太阳光自动跟踪时需要消耗大量的能源和成本问题。附图说明图1是本技术的结构图。具体实施方式参照图1，本技术的具体过程包括:光信号变送器通过串行网络与Zigbee/GPRS网关连接，将获得的光信号通过Zigbee网络发送给光伏发电装置；Zigbee/GPRS网关通过Zigbee网络和串行网络收集各光伏发电装置的工作参数和光信号变送器的工作参数，并通过GPRS网络将其反馈给远程监控中心；远程监控中心通过GPRS网络监控来自Zigbee/GPRS网关的数据，并且同步各光伏发电站Zigbee/GPRS网关的时钟数据。权利要求1.自动跟踪式光伏发电站监控系统，其特征在于:该系统主要由光信号变送器、光伏发电装置、Zigbee/GPRS网关和远程监控中心组成，通过光信号变送器获得的光信号并传递给Zigbee/GPRS网关，然后将数据分发给光伏发电装置，最后通过Zigbee/GPRS网关中的Zigbee网络和串行网络收集各光伏发电装置的工作参数和光信号变送器的工作参数，并通过GPRS网络将其反馈给远程监控中心。2.根据权利要求1所述的自动跟踪式光伏发电站监控系统，其特征在于:所述的Zigbee/GPRS 网关是由Zigbee协调器模块、GPRS模块和串行通信模块组成。专利摘要本技术提供的是自动跟踪式光伏发电站监控系统。该系统主要由光信号变送器、光伏发电装置、Zigbee/GPRS网关和远程监控中心组成。通过光信号变送器获得的光信号并传递给Zigbee/GPRS网关，然后将数据分发给光伏发电装置，最后通过Zigbee/GPRS网关中的Zigbee网络和串行网络收集各光伏发电装置的工作参数和光信号变送器的工作参数，并通过GPRS网络将其反馈给远程监控中心。该系统实现了光伏发电系统低成本、低功耗和高可维护性的实时监控。文档编号H02N6/00GK203117792SQ20132010490公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月7日 优先权日2013年3月7日专利技术者但春林 申请人:深圳市捷宇通信技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
自动跟踪式光伏发电站监控系统，其特征在于：该系统主要由光信号变送器、光伏发电装置、Zigbee/GPRS网关和远程监控中心组成，通过光信号变送器获得的光信号并传递给Zigbee/GPRS网关，然后将数据分发给光伏发电装置，最后通过Zigbee/GPRS网关中的Zigbee网络和串行网络收集各光伏发电装置的工作参数和光信号变送器的工作参数，并通过GPRS网络将其反馈给远程监控中心。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：但春林，
申请(专利权)人：深圳市捷宇通信技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：