[发明专利]光伏电站卫星远程监控系统

摘要

本发明涉及一种光伏电站卫星远程监控系统，安装于远程监控中心的主站通过卫星转发器同安装于太阳能光伏电站的远端站进行数据通信；主站通过卫星转发器向远端站发送远程监控中心的设置和指令、接收卫星转发器转发的远端站数据；远端站用于对光伏电站运行数据的采集，将采集的模拟信号转换成数字信号，通过天线发射，在主站的控制下，通过业务信道将数据采集终端采集的数据信息经卫星转发器传送到主站，由主站的网管计算机处理提供远程监控中心。本发明解决了偏远、条件恶劣地区光伏电站的远程控制问题，达到了不受地形、气候、传输距离等影响，对光伏电站的工作状况进行有效的实时在线监控的有益效果。

主权项

1、一种光伏电站卫星远程监控系统，其特征在于，该装置包括：安装于远程监控中心的主站[2]通过卫星转发器[1]同安装于太阳能光伏电站的远端站[3]进行数据通信；卫星转发器[1]为安装于通信卫星上的信号转发器，它包括业务信道，其中，上行信道是主站[2]到远端站[3]方向的通信链路；下行信道是远端站[3]到主站[2]方向的通信链路；主站[2]通过卫星转发器[1]向远端站[3]发送远程监控中心的设置和指令、接收卫星转发器[1]转发的远端站[3]的数据信号；远端站[3]用于对光伏电站运行数据的采集，由主站[2]控制，将采集的模拟信号转换成数字信号，通过天线发射，经由卫星转发器[1]的业务信道传送到主站[2]，由主站[2]的网管计算机处理后提供远程监控中心；所述的主站[2]包括：主站天线[201]，用于接收和发送信号，通过卫星转发器[1]同远端站[3]交换信息；室外射频单元[202]，同主站天线[201]连接，它包括低噪声放大器和射频收发单元；其中，低噪声放大器用于对天线接收信号的放大；射频收发单元包括固态功放、上、下变频器、频率源、电源及监测控制器，用于实现中频信号和射频信号之间的频率、电平转换；中频合路器[203]，将导频发射机[204a]和数字卫星调制器[207]的信号合成后输出至室外射频单元[202]；导频接收机[204b]，包括中频单元和监控单元，用于接收导频信号，纠正由卫星转发器频率稳定度和卫星摄动造成的频率偏差；中频分路器[205]，将室外射频单元[202]输出的一路合成信号分离出多路独立信号；数字卫星调制器[206]，用以调制主站[2]发送的信息；它包括中频单元将基带信号调制在中频信号上输出给室外射频单元[202]；基带处理单元对数据接口单元送来的数据进行信道编码；监控单元通过监控串口处理频率电平等监控数据；数据接口单元通过数据串口处理主站指令数据；数字卫星调制器[206]将主站所要发送的数据信息按HDLC的帧结构组成64Kb/s的同步数据流，数据流经扰码、差分编码、卷积编码、匹配滤波，然后调制在中频信号上经中频合路器[203]输出给室外射频单元[202]，由主站天线[201]发射，经卫星转发器[1]转发远端站[3]；数字卫星解调器[207]，用以解调远端站[3]发送的信息，它包括：中频单元将输入的中频信号经下变频后输出基带信号；基带处理单元对基带信号进行解调和信道译码；监控单元通过监控串口处理频率电平等监控数据；数据接口单元通过数据串口处理远端站业务数据；室外射频单元下变频器输出的中频信号经导频接收机校准频偏后输入数字卫星解调器[207]进行解调、纠错译码、差分译码、解扰、解帧处理后，还原出远端站[3]发送的数据信号输出给网管计算机及网络设备[208]；网管计算机及网络设备[208]，用于监测各个远端站的工作状态，对整个监控系统的数据进行分类处理、将有关数据提供远程监控中心；其公务信道用于设置各远端站的工作模式和所使用的业务信道；GPS接收机[209]，由天线单元和接收单元组成，用于提供标准GPS时钟，对主站的系统进行同步校时；GPS接收机接收来自主站天线[201]的信号，经变频、放大、滤波处理，实现对GPS信号的跟踪、锁定、测量，提供所计算位置的数据信息和标准时钟；远端站设备[210]，用于监测上行信号的信噪比和主站上行功率控制；它包括调制器中频单元、解调器中频单元、调制器基带处理单元、解调器基带处理单元、监控单元、数据接口单元；其中，调制器中频单元对数字信息进行组帧、编码、匹配滤波，然后调制在中频信号上，并输出给室外射频单元[202]中的上变频器；解调器中频单元将室外射频单元[202]中下变频器输出的L频段中频信号进行解调、译码、解帧，还原出主站发送给该远端站的各种信息；接口[211]，包括同公众电信网或专用通信线路连接的接口，提供用户进入主站[2]的数据库；所述的远端站[3]包括：远端站天线[301]，用于接收和发送信号，通过卫星转发器[1]同主站[2]交换信息；电源控制器数据采集模块[302]，用于对光伏电站直流电池电压、光伏阵列电流、蓄电池充电电流、直流负载电流等模拟监测量进行数据变换，并进行安时数、控制器温度和故障记录；蓄电池数据采集模块[303]，用电池巡检仪采集光伏电站蓄电池单体电压以及电池总电压和环境温度，并转换为数字信号；逆变器数据采集模块[304]，用于采集光伏电站交流输出电压、交流输出电流、交流输出频率和交流输出功率；数据集成模块[305]，通过串行通讯线与上述三个采集单元通讯得到数据，并通过液晶显示；响应卫星转发器[1]的查询，将得到的上述数据通过远端站天线[301]和下行信道发送给卫星转发器[1]，再转发主站[2]。