[发明专利]一种光伏发电远程监控/教学装置

说明书

本发明涉及光伏发电技术领域，同时也涉及教学教具，具体是一种光伏发电远程监控/教学装置，包括机架，所述机架包括立板和座板，所述立板上安装逆变器数字显示器、负载、蓄电池数字电流表、蓄电池数字电压表、光伏数字电流表、光伏数字电压表；所述座板上安装逆变器、蓄电池、PLC、开关、MPPT控制器；所述逆变器能够将光伏板发出的电直接转换成220v交流电供给负载或将蓄电池的12v的电压转换成220V电压供给负载，所述PLC能够将光伏板、蓄电池、负载、逆变器的交流数据通过modbus通讯协议传输到计算机监控终端，所述MPPT控制器能够实时侦测所述光伏板的发电电压，并追踪最高电压电流值，使系统以最大功率输出对所述蓄电池充电。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，同时也涉及教学教具，具体是一种光伏发电远程监控/教学装置。

目前光伏发电主要可分为独立式光伏发电、并网式光伏发电两种。

独立式光伏发电主要由太阳能电池方阵、充放电控制器、蓄电池、逆变器等组成。适用于没有接入市电并网或电力不稳定的地区，其特点是可安装方便且易于本地维护，可以替代传统的柴油发电机，具有可靠、清洁和成本低的特点。

并网式光伏发电是太阳能电池方阵产生的直流电能经过逆变器转换后，产生符合电网要求的交流电直接接入公共电网。并网式光伏发电(Grid-connected Photovoltaic)有两种形式，一种是集中式，多为国家级大型并网光伏电站，其特点是产生的交流电能直接输送给公共电网。缺点是投资大、周期长、占地面积大，需要政府统一谋划建设。第二种是分散式，多为小型并网光伏系统，尤其是光伏发电装置安装在建筑物外侧，具有安装维护方便、政策支持力度大、占地面积小等优点，是目前并网光伏发电的主流方式。

光伏发电的监控装置包括远程管理系统和就地系统，实现对太阳能电池、蓄电池、DC/DC的监测与控制。远程管理系统采用标准PC机实现；就地系统由主控单元、控制电路、远程数据传输装置组成。

目前的监控系统大多是基于B/S的三层体系结构主站、基于ARM的智能终端以及基于单片机或PLC的数据采集装置组成。

但是在独立式光伏发电的远程监控领域，还是较为“空白”，尤其在旅游地区、无电地区广大农牧民生活区、偏远山区，由于地理位置分散、偏远、环境恶劣,不利于人员值守,所架设的光伏发电系统“无法实时监控和报警处理”，造成重大的安全隐患和电力事故。

同时，目前的职业教育方面，开设的光伏发电技术方面的课程中，相应的“远程监控”功能的教学装置非常少，所提供的独立式光伏发电教学装置只能在室外演示或者在室内用电灯泡模拟太阳光演示，存在“现场教学不直观”和“数据不真实”等问题。

发明内容

为填补现有独立式光伏发电的远程监控领域的技术空白，同时可以在教室里“实时”采集室外的光伏发电信息，直接在计算机实时显示和处理，本发明公开一种光伏发电远程监控装置，所采取的技术方案是：

一种光伏发电远程监控装置，包括机架，所述机架包括立板和座板，所述立板上安装逆变器数字显示器、负载、蓄电池数字电流表、蓄电池数字电压表、光伏数字电流表、光伏数字电压表；所述座板上安装逆变器、蓄电池、PLC、开关、MPPT控制器；所述逆变器能够将光伏板发出的电直接转换成220v交流电供给负载或将蓄电池的12v的电压转换成220V电压供给负载，所述PLC能够将光伏板、蓄电池、负载、逆变器的交流数据通过modbus通讯协议传输到计算机监控终端，所述MPPT控制器能够实时侦测所述光伏板的发电电压，并追踪最高电压电流值，使系统以最大功率输出对所述蓄电池充电。

进一步地，所述计算机监控终端具有可视化操作界面。

该光伏发电远程监控装置通过最流行的modbus通讯协议，实时监视电压、电流、功率的数据，可以实现光伏发电各部分数据现场读取，远程监控，电脑终端组态软件历史曲线。此装置还能够起到“预警”的作用，可以对其起到一个保护作用，蓄电池供电不足，在负载端可及时“预警”，可以远程处理。