蔡大華

【摘 要】 本文介紹‘三電智能監(jiān)控的要求及實(shí)施的方法，提出基于無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)的在線檢測(cè)風(fēng)光電的相關(guān)參數(shù)及故障自動(dòng)切換的方法，給出了檢測(cè)點(diǎn)的物理量及控制器的組成、功能，具有技術(shù)新、價(jià)格低、可靠性高等特點(diǎn)，有一定的實(shí)用性。

【關(guān)鍵詞】 三電 傳感網(wǎng) 控制器

1 引言

隨著能源危機(jī)日益臨近，以及人們對(duì)環(huán)境污染的重視，新能源已經(jīng)成為今后世界上的主要能源之一。所謂‘三電是風(fēng)力發(fā)電供電、光伏發(fā)電供電以及市電供電。風(fēng)光發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng)，是利用太陽(yáng)能電池方陣、風(fēng)力發(fā)電機(jī)（將交流電轉(zhuǎn)化為直流電）將發(fā)出的電能存儲(chǔ)到蓄電池組中，當(dāng)用戶需要用電時(shí)，逆變器將蓄電池組中儲(chǔ)存的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，通過(guò)輸電線路送到用戶負(fù)載處。但風(fēng)力及光伏發(fā)電受環(huán)境及氣候影響很大，影響供電的穩(wěn)定性及安全性。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人民的生活水平提高，用電量日益增加，對(duì)用電質(zhì)量及安全要求越來(lái)越高。采用‘三電合一的供電方式，可以避免風(fēng)力及光伏發(fā)電不能滿足供電要求時(shí)，能自動(dòng)切入市電供電，從而保證用電負(fù)載的正常工作。如何保障三電有效、實(shí)時(shí)的切換，保證用戶的用電需求安全，是本文研究的主要內(nèi)容。

2 ‘三電智能監(jiān)控要求

供電運(yùn)行數(shù)據(jù)是整個(gè)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的重要組成部分，其中包括電壓、電流、有功（無(wú)功）、功率因數(shù)、有功（無(wú)功）電量等，此外還有光照強(qiáng)度及風(fēng)力大小對(duì)光伏及風(fēng)力發(fā)電的影響。這些數(shù)據(jù)正常與否是供電運(yùn)行是否良好的重要反映。對(duì)重要運(yùn)行數(shù)據(jù)采取實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀況，對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)異常能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些故障隱患，尤其是早期發(fā)現(xiàn)，早采取措施，將減少維修成本，縮短停電時(shí)間，保障供電穩(wěn)定及安全，有很多經(jīng)濟(jì)及社會(huì)意義。

根據(jù)供電線路運(yùn)行情況，采用電壓、電流變送器、功率因數(shù)變送器等測(cè)試線路的工作電壓、電流、功率因數(shù)作為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；其它物理量如光照、風(fēng)力、溫度、濕度等的模數(shù)傳感器模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)采集傳輸模塊和微處理器模塊三大功能模塊構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)由無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)采集、微處理器對(duì)前端的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理發(fā)布、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端的檢測(cè)系統(tǒng)（PC機(jī)）對(duì)數(shù)據(jù)分析和處理完整功能的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

3 ‘三電智能監(jiān)控方法

傳感網(wǎng)絡(luò)是一種全新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它綜合了傳感器、微處理器及通訊等技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)通信中，傳感器依托網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)感知信息的傳遞和協(xié)同。通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別對(duì)象，完成獲取相關(guān)數(shù)據(jù)后，再將采集來(lái)的數(shù)據(jù)通過(guò)優(yōu)化后經(jīng)無(wú)線電波或互聯(lián)網(wǎng)傳輸給信息處理中心，進(jìn)而通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)更大范圍的跟蹤、監(jiān)控，傳感網(wǎng)絡(luò)將給生產(chǎn)控制及生活方式帶來(lái)根本性的變化。

采用已經(jīng)技術(shù)成熟且價(jià)格適中的無(wú)線傳感器可以根據(jù)需要增加測(cè)試點(diǎn)，不用另外布線，通過(guò)無(wú)線通信模塊將測(cè)試點(diǎn)信號(hào)傳輸至控制器，再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或電信與監(jiān)控中心主控器相連。監(jiān)控中心對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)參數(shù)狀態(tài)顯示，并可以根據(jù)需要加聲光報(bào)警裝置，提高運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控的實(shí)時(shí)性、快速性。對(duì)于線路電壓低于10%或線路電流超過(guò)10%到達(dá)設(shè)定時(shí)間后，或線路故障斷電，可以將風(fēng)、光電切除，而將市電自動(dòng)切入，保證電網(wǎng)的安全及供電的連續(xù)性。

對(duì)備用市電電源的投入保護(hù)裝置將包括CPU模塊、繼電器模塊、交流電源模塊、人機(jī)對(duì)話模塊等構(gòu)成，具有抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定可靠、使用方便、顯示直觀等優(yōu)點(diǎn)

每個(gè)控制點(diǎn)可以設(shè)置如下觀測(cè)點(diǎn)：

（1）運(yùn)行數(shù)據(jù)測(cè)試：電壓、電流、有功功率等；（2）光照測(cè)試：室外太陽(yáng)光測(cè)試；（3）風(fēng)力測(cè)試：風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力強(qiáng)度的測(cè)試；（4）濕度測(cè)試：觀測(cè)點(diǎn)的濕度測(cè)試；（5）溫度測(cè)試：電氣設(shè)備及線路的溫度測(cè)試。

控制器：

（1）功能：各控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信、存儲(chǔ)、處理；顯示狀態(tài)，設(shè)置輸入?yún)?shù)；完成人機(jī)對(duì)話。（2）結(jié)構(gòu)：微型處理器、顯示屏；互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著人們對(duì)環(huán)境要求越來(lái)越高，采用光、風(fēng)發(fā)電應(yīng)用的范圍及比例會(huì)逐步提高。采用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)模塊可以減少現(xiàn)場(chǎng)施工布線；智能控制器集數(shù)據(jù)參數(shù)采集、處理、實(shí)時(shí)顯示、參數(shù)設(shè)定、人機(jī)對(duì)話及報(bào)警等功能，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的實(shí)時(shí)性、快速性。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)能方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，監(jiān)控，進(jìn)一步拓展監(jiān)控范圍。

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