[发明专利]一种光伏发电远程控制及通讯的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏发电远程控制及通讯的系统及方法，属于光伏发电领域。

背景技术

目前中国太阳能光伏发电产业发展迅猛，太阳能公司下属电站众多且分布较为分散，信息采集点多，加上项目快速扩张，现场维护人员不足，管理工作难度增加。太阳能公司想要了解各电站具体生产状况只能通过光伏发电远程监控管理系统来实现。通信良好是保证监控系统上传下达、高效快捷的关键环节，通信网络体系在很大程度上决定监控系统的拓扑结构。

目前，光伏电站监控系统从通讯方式实现来看主要分为有线和无线两种方式。有线监控通过实体线路进行数据传输，该方式存在着许多不足，如成本高、维护困难、通信手段单一、网络管理落后，难以承载不断增加的业务需求。因此目前的主流发展趋势是采用GPRS无线移动通讯技术，借助微波站或人造卫星的中继传输技术进行通讯。

现有的适用于太阳能远程集中监控管理系统的通讯方法主要基于传统MODBUS-TCP协议，采用GPRS无线通信方式进行数据传输。Modbus TCP/IP的通信系统包括不同类型的设备，如连接至TCP/IP网络的Modbus TCP/IP客户机和服务器设备以及互连设备等。该通信方法采用“主站-从站”模式，当数据进行传输时，主动对从站发出请求，从站对主站进行响应。在光伏远程监控通信系统中，下属各光伏电站是从站，远程数据中心是主站，数据中心对光伏电站发出数据请求，光伏电站对请求响应进行数据上传。

无线GPRS利用移动通讯基站上专用的通讯信号频段进行传输，通讯费用是以其传输的数据量来进行计算的，现有的通信协议的缺点是请求-响应式的数据传输方式造成了GPRS无线流量的浪费，增加了数据传输的成本。特别的，当光伏发电规模大，下属光伏电站数量众多时，每个月的无线流量费用都是一笔不小的开支。

发明内容

本发明公开了一种适用于光伏远程监控管理系统的通讯方法，改进了MODBUS-TCP协议，制定了一种适用于光伏远程监控的新规约，采用数据主动上传的方式节省GPRS无线流量，提高了数据传输效率，较好的实现了光伏电站生产数据实时传输，同时在需要进行回控的工况下，通讯协议允许实现控制指令向下行光伏电站的回传，最终实现了光伏电站远程监控管理。

本发明公开了一种适用于光伏远程监控管理系统的通讯方法，该通讯方法基于传统的MODBUS-TCP协议，普遍情况下采用GPRS数据主动上传的方式进行数据传输，特定情况下对监控的光伏电站进行回控时，采用请求-响应式通讯模式进行数据传输。通讯系统中包括采集模块、通信模块、服务模块及数据交互模块。本发明中，采集器与集控中心之间采用GPRS无线数据主动上传方式进行通讯，集控中心内部接收数据时采用移动专线方式进行通讯，下发回控信号时通过GPRS无线方式对电站进行远程回控。

其中，采集模块与所在电站中对应的各光伏设备相连接，采集模块中使用DSP芯片进行处理，内含SIM芯片。通讯模块中，包含GPRS无线网络和Internet网络。集控中心内将接收到的数据解析后传入实时数据库中，客户端访问数据库通过B/S和C/S相结合的技术对数据进行处理、存储和展示，在对光伏电站生产设备状态进行监视的同时，下发控制信号，实现远程控制。

本发明技术方案带来的有益效果：

1、本发明的通讯方法，采用GPRS无线通讯技术，可以实现一个控制中心在线远程监测控制多个分散位置的光伏发电设备，实现群控功能。

2、本发明的通讯方法，在不影响定时校验命令和回控命令下行的同时，通过GPRS无线网络采用主动上传数据的通讯方式，节省了流量，降低了运行成本。

3、通讯协议中上传数据的帧结构中设置了动态校验密码，保证了数据的安全性和保密性。

附图说明

通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中：

图1为本发明的一种光伏发电远程控制及通讯的系统原理图；

图2为本发明采用的通讯规约的流程图；

图3为电站采集数据结构图；

图4为DSP的工作流程图；

图5光伏电站与集控中心的通信原理图；

图6为本发明的一种光伏发电远程控制及通讯的控制中心网络拓扑结构图。

具体实施方式