專利名稱：一種風光互補發電協調控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電力自動化領域，具體涉及一種風光互補發電協調控制系統。
背景技術：
由于我國的國民生活水平持續提高，手機的普及率越來越高，對于移動信號的覆蓋面也要求越來越廣，通信基站的建設從市區、鄉村逐步向地處偏遠的海島、高山、沙漠覆蓋，這些邊遠的通信基站由于受到地理環境的約束無法接入市電。利用風力發電技術和光伏發電技術構成的風光互補電站，為邊遠通信基站提供部分或全部電能，從而彌補由于市電無法接入而造成的電力供應不足。基站的通信設備大多數需要直流電源供電，而風光互補電站中，光伏太陽能發電發出的是直流電，可以直接或以串聯的方式提供滿足這些設備要求的直流電源。對于基站中其它需要交流供電的設備，則可通過風力發電、柴油發電發出的交流電，或者通過太陽能發電增加DC/AC逆變器來滿足這些設備要求的交流電源。隨著市場競爭的加劇，移動通信用戶對網絡質量的要求越來越高，由于停電而導致基站退服的現象也必須盡量避免。為保障邊遠基站的可靠供電，風光互補電站還需要配置較大容量的蓄電池。由于邊遠基站都是無人值守，且地處偏遠，所以對于風光互補發電系統需要配置全自動的協調控制系統和完善的協調控制策略。

實用新型內容為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種風光互補發電協調控制系統，采用了分布式結構，主控制器和就地終端之間采用工業以太網進行連接，可以實現大量數據的快速傳送；采用GPRS或CDMA無線通信方式與監控中心實現信息的交互，可以避免由于邊遠基站地處海島、沙漠等地理環境限制而無法進行有線通信，或者由于長距離的通訊線連接可能導致的信號干擾等問題。為了實現上述目的，本實用新型采取如下方案:提供一種風光互補發電協調控制系統，所述系統包括系統主站和就地終端，所述系統主站和就地終端通過工業以太網進行通信連接。所述系統主站包括主控制器和液晶顯示器，所述主控制器采用PC機或嵌入式PC。所述主控制器采用工業以太網網卡與所述就地終端進行通信，并采用GPRS或CDMA與監控中心進行無線通信。所述就地終端包括光伏發電終端、風力發電終端、柴油發電終端、蓄電池終端、環境監測終端和負載終端；所述負載終端包括重要通信負載終端、次要通信負載終端和交流負載終端。所述重要通信負載終端包括收發信機、傳輸管理機、傳輸擴展設備和衛星設備；所述次要通信負載終端包括光端機、數據業務設備、天線和發射塔。 所述光伏發電終端、風力發電終端、柴油發電終端、蓄電池終端、環境監測終端和負載終端均采用工業以太網芯片和應用層CPU芯片，所述工業以太網芯片與所述工業以太網進行數據交換，所述應用層CPU芯片進行AD采樣、數據計算與處理、開關量輸入信號處理和控制繼電器輸出處理。與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于:1.采用了分布式結構，主控制器和就地終端之間采用工業以太網進行連接，可以實現大量數據的快速傳送；2.采用GPRS或CDMA無線通信方式與監控中心實現信息的交互，可以避免由于邊遠基站地處海島、沙漠等地理環境限制而無法進行有線通信，或者由于長距離的通訊線連接可能導致的信號干擾等問題；3.管理員可以通過手機短信或彩信的方式查看協調控制系統的實時運行狀態。

圖1是本發明實施例中風光互補發電協調控制系統結構示意圖；圖2是本發明實施例中風光互補發電系統結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1，提供一種風光互補發電協調控制系統，所述系統包括系統主站和就地終端，所述系統主站和就地終端通過工業以太網進行通信連接。所述系統主站包括主控制器和液晶顯示器，所述主控制器采用PC機或嵌入式PC。所述主控制器采用工業以太網網卡(Network Interface Card, NIC)與所述就地終端進行通信，并采用GPRS或CDMA與監控中心進行無線通信。所述就地終端包括光伏發電終端、風力發電終端、柴油發電終端、蓄電池終端、環境監測終端和負載終端。所述光伏發電終端、風力發電終端、柴油發電終端、蓄電池終端、環境監測終端和負載終端均采用工業以太網芯片和應用層CPU芯片，所述工業以太網芯片與所述工業以太網進行數據交換，所述應用層CPU芯片進行AD采樣、數據計算與處理、開關量輸入信號處理和控制繼電器輸出處理。太陽光照夏季強、冬季弱，而風力夏季小、冬季大；天氣好時太陽光照強而風力小，天氣不好時太陽光照弱而風力大；白天太陽光照強風力小，而晚上風力大太陽光照沒有，所以可利用風能太陽能兩者的變化趨勢基本相反的自然特性，揚長避短，相互配合，發揮出可再生資源的最大效用，這就是風光互補技術。—套獨立運行的風光互補發電系統包括風光互補發電協調控制系統、光伏發電設備、風力發電機、柴油發電機和蓄電池。通信基站的負載終端包括重要通信負載終端、次要通信負載終端和交流負載終端。重要通信負載終端包括收發信機、傳輸管理機、傳輸擴展設備和衛星設備；所述次要通信負載終端包括光端機、數據業務設備、天線和發射塔。交流負載終端一般包括通風、空調和照明等。風光互補發電系統由能量產生、存儲、消耗環節三部分組成。風力發電和太陽能發電部分屬于能量產生環節，分別將具有不確定性的風能、太陽能轉化為穩定的能源；為了最大限度地避免由于氣候、環境等外部因素引起的能量供應與消耗之間的不平衡，采用在系統中接入蓄電池來承擔能量的儲存環節，從而實現能量供應和需求之間的調節和均衡；能量消耗環節是指各種用電負載，分為直流負載和交流負載兩類。工作電壓與直流母線電壓匹配的直流負載可以直接接入系統，工作電壓與直流母線電壓不匹配的直流負載通過直流變換器后接入系統；交流負載連入電路時需要配備逆變器。另外，為了增強系統供電的不間斷性和穩定性，可以考慮引入后備柴油發電機，后備柴油發電機的選配很大程度上還是根據當地的風力、日照資源條件確定的。風力發電機和柴油發電機發出的交流電，經AC/DC逆變器整流后變成直流電接入直流母線，光伏發電發出的直流電通過DC/DC逆變器轉換為相應電壓等級的直流電后也接入直流母線，在協調控制系統的控制下，直流母線通過DC/DC逆變器對蓄電池進行充電。協調控制系統的功能包括控制風力發電機、柴油發電機和太陽能光伏發電對蓄電池的充電管理；實現對蓄電池向負載的放電管理；光伏互補發電系統運行時的數據采集功能；以及與遠方監控中心的通信功能。最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1.一種風光互補發電協調控制系統，其特征在于:所述系統包括系統主站和就地終端，所述系統主站和就地終端通過工業以太網進行通信連接。
2.根據權利要求1所述的風光互補發電協調控制系統，其特征在于:所述系統主站包括主控制器和液晶顯示器，所述主控制器采用PC機或嵌入式PC。
3.根據權利要求2所述的風光互補發電協調控制系統，其特征在于:所述主控制器采用工業以太網網卡與所述就地終端進行通信，并采用GPRS或CDMA與監控中心進行無線通 目。
4.根據權利要求1所述的風光互補發電協調控制系統，其特征在于:所述就地終端包括光伏發電終端、風力發電終端、柴油發電終端、蓄電池終端、環境監測終端和負載終端；所述負載終端包括重要通信負載終端、次要通信負載終端和交流負載終端。
5.根據權利要求4所述的風光互補發電協調控制系統，其特征在于:所述重要通信負載終端包括收發信機、傳輸管理機、傳輸擴展設備和衛星設備；所述次要通信負載終端包括光端機、數據業務設備、天線和發射塔。
6.根據權利要求4所述的風光互補發電協調控制系統，其特征在于:所述光伏發電終端、風力發電終端、柴油發電終端、蓄電池終端、環境監測終端和負載終端均采用工業以太網芯片和應用層CPU芯片，所述工業以太網芯片與所述工業以太網進行數據交換，所述應用層CPU芯片進行AD 采樣、數據計算與處理、開關量輸入信號處理和控制繼電器輸出處理。
專利摘要本實用新型提供了一種風光互補發電協調控制系統，包括系統主站和就地終端，所述系統主站和就地終端通過工業以太網進行通信連接。本實用新型采用了分布式結構，主控制器和就地終端之間采用工業以太網進行連接，可以實現大量數據的快速傳送；采用GPRS或CDMA無線通信方式與監控中心實現信息的交互，可以避免由于邊遠基站地處海島、沙漠等地理環境限制而無法進行有線通信，或者由于長距離的通訊線連接可能導致的信號干擾等問題。
文檔編號H02J3/46GK203166549SQ201320043338
公開日2013年8月28日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者李哲, 徐石明, 侯佳佳, 李文威, 劉澄 申請人:中國電力科學研究院, 國家電網公司