[实用新型]一种光储充电站用多电气接口数据采集和故障录波装置

说明书

一种光储充电站用多电气接口数据采集和故障录波装置，涉及新能源储能领域。包括构建有CAN通信接口、UDP通信接口、232串行通信接口、485串行通信接口、协议转换单元、数据存储单元的FPGA模块，所述UDP连接接口用于连接光储充电站的能量管理系统，所述CAN连接接口、232连接接口、485连接接口用于连接底层执行单元。本实用新型采用的接口包括常规所有标准通信接口，如CAN口、232接口、485接口。本是实用新型的485连接接口采用非标准高速通信串口，波特率可以达到近100Mbps。本实用新型的数据采集和故障录波装置采用FPGA作为主控制MCU，内部构造的多个通信接口可以并行运行。

技术领域

本实用新型涉及新能源储能领域，具体为一种光储充电站用多电气接口数据采集和故障录波装置。

背景技术

在新能源光储充电站发展过程中，储能电站的功率和容量的配置越来越大，储能电站需要管理和监控的数据节点越来越多，为了提高系统的安全性，需要对各个设备的节点信息都进行实时监测，数据传输的频率要求达到毫秒级别甚至更高，能量管理系统作为核心管理单元，需要对光伏、储能、充电、电网数据等各方面信息进行分析，结合安全经济模型，计算最优控制指令。因此储能电站对于数据采集和监控的要求越来越高，主要指标包括数据量、数据传输速率、通信接口兼容性。

现有的数据采集和监控方案主要包括如下几种：

1）单接口实现数据采集和监控：例如采用ARM核心的MCU通信板实现数据的采集和监控，采用CAN接口或者485或者232接口，数据采集的速率为100M左右，如果通信板子采用上述接口中的任意一种，则接口相对单一，对于其他接口的设备，难以满足要求。

2）多接口串行MCU实现数据监控和采集：此种方法考虑了多个电气通信接口，例如CAN口/485接口/串口，但是在实际应用过程中，由于主控MCU为串行MCU，实际采集和处理数据过程中，数据按照顺序执行方式，串行执行，效率较为低下，数据传输率和数据量都不能够满足系统需要。

3）数据监控的处理采用底层执行单元或者上位机监控系统：系统运行过程中，为了提高系统的安全性，对于出现的故障信息需要实时进行处理，一般方法采用底层执行单元采集到故障数据之后，进行处理。或者底层设备采集数据后发送到上位机监控平台，平台对其中的故障数据进行判断，并作出对应的处理，此种方式中，底层执行单元出现故障或者上位机监控系统出现判断失误，将造成系统故障无法正确及时处理的后果，因此，对于故障的判别和处理需要冗余。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光储充电站用多电气接口数据采集和故障录波装置，可以高速获取底层执行层电气设备数据，可以实现故障数据的判别和保存，通过网络接口和能量管理系统进行数据交互，从而实现大量数据的高速采集和控制指令的下发。

实现上述目的的技术方案是：一种光储充电站用多电气接口数据采集和故障录波装置，其特征在于：包括构建有CAN通信接口、UDP通信接口、232串行通信接口、485串行通信接口、协议转换单元、数据存储单元的FPGA模块，CAN通信接口、UDP通信接口、232串行通信接口、485串行通信接口、数据存储单元分别与协议转换单元连接；

CAN通信接口通过第一电平转换电路连接有CAN连接接口，UDP通信接口通过第二电平转换电路连接有UDP连接接口，232串行通信接口通过第三电平转换电路连接有232连接接口，485串行通信接口通过第四电平转换电路连接有485连接接口，所述UDP连接接口用于连接光储充电站的能量管理系统，所述CAN连接接口、232连接接口、485连接接口用于连接底层执行单元。

进一步地，包括底层执行单元包括电池管理系统、储能变流器系统、光伏发电单元、充电终端单元。

进一步地，能量管理系统设置有能量管理系统主机和能量管理系统从机、并分配相同的端口地址，能量管理系统主机和能量管理系统从机能够接收到相同的数据，二者可以互相作为备用机。