专利名称：一种应用于太阳能分布式并网系统的智能电表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于太阳能分布式并网系统的智能电表。
背景技术：
近30年来，太阳能利用技术在技术研发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为快速、稳定发展的新兴产业之一。随着太阳能发电系统的应用普及，尤其是在国家发布对太阳能上网电价的补贴政策后，对太阳能发电系统馈送到电网的电能需要精确计量；同时，针对用于住宅屋顶的小型太阳能分布式发电系统，需要提供用户查询系统中各个逆变器状态及部分控制功能。传统的电能表不具备监控分布式系统中的逆变器功能，通常需要额外增加一个通信控制器以查询并控制系统中的逆变器。本实用新型在传统的智能电表上增加了适用于太阳能分布式并网系统中的逆变器状态查询及控制的功能。

实用新型内容为实现上述功能，本实用新型提供的技术方案是一种应用于太阳能分布式并网逆变系统的新型智能电表，在传统功能的智能电表上，增加与系统中逆变器通信的功能，使得该智能电表能够获取各个逆变器的工作状态，并可对其进行控制。智能电表还可通过多种方式将系统及逆变器状态上报给远程的服务器中，可为客户实现实时信息和历史信息的查询功能。所述智能电表包括微处理器，计量模块，人机接口模块，数据存储模块，上行通信模块，下行通信模块，电间控制及电源模块。所述微处理器用于对整个设备的数据处理及控制。所述计量模块用于采集电网的电压，电流，计量电量等。所述人机接口模块用于显示系统信息，接收用户操作输入。所述数据存储模块用于记录电能计量的历史数据，异常状况信息等。所述电源模块产生直流电源以供设备使用。所述电闸控制可以在必要的时候关闭电网连接。所述下行通信模块通过电力线载波方式，以高频的通信载波信号把通信数据叠加到电力线上，与太阳能发电系统中的并网逆变器进行通信，通过这种通信方式可以采集逆变器的实时信息，例如每个电池板的发电功率，故障状态等；通过电力线载波通信，所述下行通信模块可以对并网逆变器进行操作，例如参数配置，逆变器的启停等操作。所述上行通信模块是与web服务器通信的模块，可以是GPRS无线传输、以太网接口、WIFI通信中的一种或多种通信模块，但不仅限于上述几种通信方式，可以将整个系统的监控数据传输给远端的web服务器进行数据存储。所述的web服务器可以提供监控数据的存储服务，以及提供网页浏览服务，供远程用户实时查询系统状态，或者查看历史数据。本实用新型在现有的智能电表上增加了用于太阳能分布式并网逆变器的通信接口，用于监控太阳能发电系统的状态，并可以对各个并网逆变器进行操作。系统中的web服务器可以存储监控数据，以供远程客户访问实时数据或历史数据。[0009]本实用新型给分布式太阳能并网系统带来的明显优势是集成了系统的计量和监控功能，并提供了友好的用户访问形式来监控系统的运行状态。

图1是本实用新型所应用的太阳能分布式并网发电系统框图。图2是本实用新型的内部硬件结构示意图。具体实现方式图1所示的一种太阳能分布式并网发电系统框图，本系统中包括多个太阳能电池板(1)，每个太阳能电池板使用一个逆变器( 以将所述太阳能电池板(1)的直流电转化成交流电，并入电网⑷；系统接入电网⑷前安装有本实用新型所述的智能电表⑶；智能电表C3)可以通过多种方式接入到互联网(6)通过GPRS网络的方式接入互联网(6)，或者通过以太网或WIFI经过路由器(7)接入到互联网(6)；智能电表(3)可以将通信信号以高频方式叠加到交流总线(9)上，将通信信息发送给系统中各个逆变器O)；所述逆变器(2) 可以通过所述交流总线(9)接收并返回通信信息给所述智能电表(3)；所述智能电表(3) 将采集到的系统信息，包括系统中各个逆变器⑶的信息，以及智能电表⑶所测量到的电能等其它信息，通过互联网(6)发送给web服务器(5)；远程客户(8)可以用通过所述互联网(6)访问到所述web服务器(5)，进而观察到所述智能电表(3)所采集到的系统实时信息或者历史信息。图2所示为本实用新型的内部硬件结构示意图，由计量模块(31)、微处理器(32)、 上行通信模块(3 ，电间控制(34)，人机接口模块(3 ，数据存储模块(36)，下行通信模块 (37)以及电源模块构成(38)。所述计量模块(31)用于测量太阳能发电系统的交流总线 (9)的信息，包括电压，电流，发电量等；所述微处理器(32)对整个智能电表设备实现控制， 计量，通信等功能；所述电闸控制(34)可以在必要的时候关断太阳能发电系统的交流总线 (9)与外部电网(4)之间的物理连接，保障在维修时候的安全；所述人机接口模块(35)由显示器(351)和输入设备(35 构成，用户可以通过输入设备(35 对微处理器(3 输入命令，微处理器(3 可以在显示器(351)上显示测量信息及监控到的太阳能发电系统中的逆变器(2)的状态；所述数据存储模块(36)用于存储一段时间内的智能电表所测量到的系统信息，记录系统异常情况等；所述下行通信模块(37)是由载波通信接口(371)构成，通过电力线载波通信方式与系统中的所有逆变器进行通信；具体实现是用高频的载波信号叠加到交流总线(9)上，通过复用交流总线(9)来实现智能电表(3)与逆变器(2)之间的通信， 节省通信线路，简化系统安装；所述上行通信模块(33)用于实现智能电表(3)设备接入到互联网(6)的连接，具体实现可以通过GPRS无线传输模块(331)，以太网接口(332)，WIFI 通信(33 或者其它一些接入方式；所述电源模块(38)是用于产生直流电源供设备使用。
权利要求1.一种应用于太阳能分布式并网发电系统的智能电表，其特征在于所述太阳能并网逆变系统中包括多个太阳能电池板(1)，每个太阳能电池板(1)使用一个逆变器O)以将所述太阳能电池板⑴的直流电转化成交流电，并入电网⑷；所述智能电表⑶用于计量系统电量，并将通信信号以高频方式叠加到交流总线(9)上，用于和各个逆变器(2)进行通信，检测各个逆变器( 的工作状态及相应的控制；所述智能电表C3)可以通过互联网(6) 将采集到的系统信息送到web服务器(5)中存储；远程客户(8)可以通过互联网(6)访问到web服务器(5)，以实时访问到智能电表(3)及系统中各个逆变器O)的数据及历史数据。
2.根据权利要求1所述的智能电表，其特征在于所述智能电表(3)还可以通过互联网(6)和web服务器( 进行通信，将系统的实时数据传送给服务器进行存储。
3.根据权利要求1所述的智能电表，其特征在于所述智能电表(3)由计量模块(31)、 微处理器(32)、上行通信模块(3 ，电间控制(34)，人机接口模块(35)，数据存储模块 (36)，下行通信模块(37)以及电源模块(38)构成。
4.根据权利要求3所述的智能电表(3)，其特征在于所述下行通信模块(37)通过电力线载波通信方式与系统中的所有逆变器进行通信；具体实现是用高频的载波信号叠加到交流总线(9)上，通过复用交流总线(9)来实现智能电表(3)与逆变器(2)之间的通信，无需额外的通信线路。
5.根据权利要求3所述的智能电表(3)，其特征在于所述上行通信模块(33)用于实现智能电表(3)设备接入到互联网(6)的连接，具体实现可以通过GPRS无线传输模块 (331)，以太网接口 (332)或 WIFI 通信(333)。
专利摘要本实用新型涉及一种应用于太阳能分布式并网逆变器的智能电表，该智能电表可以对太阳能发电系统进行电能计量，并以电力线载波通信方式，通过复用交流总线来和系统中的各个并网逆变器进行通信，以获取各个逆变器的工作状态，并可以进行控制；该智能电表还可以通过GPRS，以太网，WIFI等方式接入到互联网中，并将智能电表及系统的实时监控数据发送给服务器；用户可以通过互联网访问到服务器，以实现对太阳能发电系统的实时监控，以及查询历史数据。
文档编号G01R11/00GK202330487SQ20112033488
公开日2012年7月11日 申请日期2011年9月7日 优先权日2011年9月7日
发明者吴春华, 陈占军, 陈聪, 黄建明 申请人:上海岩芯电子科技有限公司, 上海英孚特电子技术有限公司