安科瑞汇流箱监测单元用于监测光电池阵列中电池板运行状态,组串电流测量,汇流箱中防雷器状态采集、直流断路器状态采集、装置带有RS485接口可以实现远程监控。
监测节点硬件设计,监测节点硬件平台主要包含模块、电源模块、开关量监测模块、电压电流采集模块、串口调试模块以及常规电路。
电源模块,监测节点采用PV光伏组件自主供电,汇流箱输出电压可达200 V~1 000 V,而主控芯片和其他电路电压为3.3 V和5 V,因此选用光伏电源模块,将汇流箱输出电压转换为DC12 V,并通过电源芯片将12 V电压依次压降到5 V和3.3 V。
电流电压采集模块,霍尔电流、电压传感器其测量范围分别为0~20 A和0~1 500 V。电流、电压信号经由霍尔传感器输出0~3.3 V电压信号,通过一个RC滤波器和电压跟随器输出待采集的模拟信号。图4为数据采集电路,AO为电流或者电压霍尔传感器信号输出端。
开关量的监测对象包括防雷器的失效状态以及断路器的开关状态。防雷器的遥信端口、断路器状态信号线经光耦器件TLP521隔离后与主芯片相连,正常情况下防雷器的遥信端口、断路器状态信号均为低电平,光耦输出高电平;当防雷器感应雷击、受损或者断路器开断时,光耦输出高电平。
对于大型光伏并网发电系统,为了减少光伏组件与逆变器之间连接线,方便维护,提高可靠性,一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置。使用光伏汇流箱,用户可以根据逆变器输入的直流电压范围,把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成1个光伏组件串列,再将若干个串列接入光伏阵列防雷汇流箱,通过防雷器与断路器后输出,方便了后级逆变器的接入。
汇流箱的结构和机柜本身的制造质量、主电路连接、二次线及电气元件安装等应符合下列要求:
a) 机架组装有关零部件均应符合各自的技术要求;
b) 箱体应牢固、平整,表面应光滑平整,无剥落、锈蚀及裂痕等现象;
c) 机架面板应平整,文字和符号要求清楚、整齐、规范、正确;
d) 标牌、标志、标记应完整清晰;
e) 各种开关应便于操作,灵活可靠。
监测平台主要实现以下功能:(1)系统配置,包括用户登录信息和通信参数的配置;(2)实时显示汇流箱电能参数、监测节点在线情况以及汇流箱防雷器与断路器的运行状态;(3)保存、查询和修改监测数据;(4)打印历史数据。
汇流箱监测单元产品功能:
光伏电池串开路报警,状态检测
带开关量输入,用于采集直流断路器、防雷器等元件的动作状态
带继电器输出,可以设定为点动方式,用于驱动直流断路器的自动分合闸
提供温度、辐照、风速等类型传感器输入接口
可输出DC24V电源给外部传感器供电
就地数码管循环显示每通道的输入电流,并具有自动关闭节能显示模式
RS485接口,支持Modbus RTU通讯协议,通讯地址、波特率、数据方式都可自由设定
在光伏发电系统中,数量庞大的光伏电池组件进行串并组合达到需要的电压电流值,以使发电效率达到。智能光伏汇流箱主要作用就是对光伏电池阵列的输入进行一级汇流,用于减少光电池阵列接入到逆变器的连线,优化系统结构,提高可靠性和可维护性。在提供汇流防雷功能的同时,还监测了光电池板运行状态,汇流后电流、电压、功率,防雷器状态、直流断路器状态采集,继电器接点输出等功能,并带有风速、温度、辐照仪等传感器接口功能供客户选择,装置标配有接口,可以把测量和采集到的数据上传到监控系统。
智能光伏汇流采集装置是专门应用于智能光伏汇流箱,用于监测光伏电池阵列中电池板运行状态,光伏电池电流测量,防雷器、直流断路器状态采集,继电器接点输出,带有风速、温度、辐照仪等传感器接口,装置带有接口可以把测量和采集到的数据和设备状态上传。
为观察方便,每个监测节点上传6组数据,包括5组电流数据和1组电压数据。首先登录并配置汇流箱监测平台,上位机监测平台启动服务器并连接至本地数据库,通信状态显示为正常连接,当接收到数据后,监测平台将其解析并存入数据库,新显示列表,并可以通过查询功能获取数据。测试结果表明,监测平台能够稳定、可靠、准确地工作。
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