光伏汇流箱智能监测装置.docx
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光伏汇流箱智能监测装置
光伏汇流箱智能监测装置
一、产品性能简介
MH-PVJK2型光伏汇流箱智能监测装置是我公司最新开发的一款多功能、低功耗、全智能型汇流箱监测单元,在一个装置内集中了如下众多功能:
1、创新的“监测主机+多路智能电流传感器”模式,体积小,安装方便
2、监测主机直接使用光伏电源作为工作电源,并给智能电流传感器提供工作电源
3、智能电流传感器采用一体化封装,可靠性极高
4、智能电流传感器自带数据接口与监测主机连接
5、测量光伏电压
6、测量多路直流电流和多路总电流
7、测量多路直流功率和多路总功率
8、一路温度测量,用于测量箱内温度(可选)
9、两路干接点开关量输入,可分别监测防雷器和主开关的运行状态
10、隔离的RS485接口用于远程数据通信,支持MODBUS-RTU协议
11、红外数据端口可方便用于现场数据检查和参数设置
12、内置全方位保护报警功能,不但各项报警参数可编程设置,而且各报警
功能可单独设置为关闭或启用,方便现场应用
MH-PVJK1型监测装置体积小、安装方便。
智能传感器的间距为18mm标准间距,同小型断路器的宽度相同,方便接线。
一体化多路直流传感器的使用不但提高了产品的可靠性,也减少了许多汇流箱内的连线。
使用此装置的汇流箱能做到更加整齐和漂亮,也更加安全。
二、型号说明
1、监测装置主机型号:
MH-PVJK2
2、智能电流传感器选型:
三、监测主机外型尺寸及端子定义图
• 端子定义表
端子名称端子组功能端子说明
PV+光伏高压输入光伏高压正极
PV-光伏高压负极
V+智能电流传感器连接端连接智能传感器V+端子
V-连接智能传感器V-端子
A连接智能传感器A/TX端子
B连接智能传感器B/RX端子
T1温度连接温度传感器一端
T2连接温度传感器另一端
DI1开关量1输入(干接点)用于连接防雷器
DI2开关量2输入(干接点)用于连接断路器器
A数据上传485接口RS485A
BRS485B
GNDRS485公共端
接地端子连接地线(良好接地)
四、智能电流传感器外型尺寸及端子定义图
• 端子定义表
端子名称端子组功能端子说明
V+多路直流传感器连接端连接监测主机V+端子
V-连接监测主机V-端子
A/TX连接监测主机A端子
B/RX连接监测主机B端子
说明:
左右两组端子是直通的,任接一边都可以
五、监测主机技术参数
光伏电压输入DC300V~1500V
电压测量范围DC300V~1500V
电压测量精度0.5级
温度测量范围-40℃~100℃
温度测量精度±1℃
开关量输入无源干接点输入
红外接口38KHz调制、2米范围、15°偏角
正常工作温度-30℃~70℃
外壳温升底面:
<10K 正面:
<5K(环境温度70℃时)
极限存储温度-40℃~85℃
正常工作湿度5%~95%不结露
海拔高度≤4000米
安全隔离电压光伏输入和次级之间 4400VAC 60秒
光伏输入和外壳地之间 4400VAC 60秒
数据上传接口和主电路之间:
1500VAC60秒
冲击耐压12KV(1.2/50μS)
智能电流传感器接口
外供电源电压:
DC5V
最大负载电流:
200mA
数据上传接口标准RS-485接口
地址:
1-240可设置
波特率:
2400bps、4800bps、9600bps可设置
出厂设置为9600bps
数据格式:
10位无校验(1,8,1.n)
11位奇校验 (1,8,1.odd)
11位偶校验 (1,8,1,even)可设置
出厂设置为11位偶校验
支持的节点数:
128
六、多路直流传感器技术参数
工作电源输入DC4.5-5.5V 电流<20mA
测量额定电流DC15A
测量电流范围DC-5A~+15A
电流测量精度 0.5级
数据输出接口RS-485 9600bps 8位无校验
数据通信协议MODBUS RTU
正常工作温度-30℃~80℃
极限存储温度-40℃~85℃
安全隔离电压被测光伏导线与外壳地、接线端子间 5000VAC
过载能力瞬间(<200ms)额定电流5倍不损坏
七、电流传感器连接说明
MH-PVJK2监测主机的智能传感器接口可支持1-2个电流传感器,主机软件支持最多24路电流监测。
如果连接一个电流传感器,电流传感器地址设为1;如果连接两个电流传感器,电流传感器地址分别要设为1和2;24通道的排序为先排地址为1的电流传感器序号,1号电流传感器规定为12路传感器,排序为1-12号;再接着排地址为2的电流传感器,序号13-24号。
两个电流传感器都是RS485总线制的,可以采用级联方式,传感器设计了左右两个相同的4线接口,可以很方便的级联。
八、监测主机指示灯说明
监测主机上有四个指示灯,指示说明如下:
1、RUN 绿色 运行指示灯,主机通电运行正常,此灯闪动;当主机没有连接智能传感器时,此灯是常灭闪,如果连接好传感器并能正确从传感器读出数据,此灯是常亮闪;可凭此灯的闪动状况判别智能传感器是否连接好。
2、ALM 红色 报警指示灯,当启动了报警,有报警产生时,此灯亮。
3、TX 黄色 主机数据上传发送指示灯,当监测主机正确收到命令后,往后台发送数据时,此灯亮。
4、RX 黄色 只要RS485总线上有数据传输,此灯就会亮,可以凭RX灯的闪动情况来判断总线活动。
九、监测主机MODBUS-RTU通信协议说明
特别提示:
本产品支持一次最多读取40个寄存器。
1、本装置串行通信完全遵循标准MODBUS-RTU协议规约,数据格式、硬件时序以及数据帧结构都完全符合MODBUS协议,只要利用我们的配置专用软件或红外手持机配置装置的地址、通信波特率和数据格式,就能进行快速无误的通信。
数据定义:
见寄存器数据对照表
例1、读485串行通信参数:
命令:
01 03 0041 0001 CRC
地址 功能码 开始地址 寄存器个数 CRC校验
响应:
01 03 02 0202 CRC
地址功能码字节数 参数 CRC校验
读出参数为0202H,表示测控装置波特率为9600bps,数据格式为1,8,1偶校验
• 功能码03H:
读寄存器,读测量数据和参数
数据定义:
见寄存器数据对照表
例2、读第一路电流数据:
命令:
01 03 0108 0001 CRC 8字节
地址 功能码 开始地址 寄存器个数 CRC校验
响应:
01 03 02 0020 CRC 7字节
地址功能码字节数 电流数据 CRC校验
读出第一路电流数据为:
0.32A(32/100)
• 功能码10H:
写寄存器
数据定义:
见寄存器数据对照表。
例5、预置报警参数(将1号测控装置过压报警阀值设为800V)
命令:
01 10 0042 0001 02 1f40 CRC
地址 功能码 开始地址 寄存器数量字节数 800.0V CRC校验
响应:
01 10 0042 0001 CRC
地址 功能码 开始地址 寄存器数量 CRC校验
十、装置参数设定
1、装置地址和串口设置是寄存器0040H、0041H,数据定义见附件数据表。
2、通过对地址为0060H的寄存器进行设置,可以选择启用或关闭各类报警。
3、各项报警参数出厂时已经设为最佳值,一般不需要修改,特殊情况要
修改的参见附件数据表。
4、报警条件不满足后,装置会自动退出报警,如果不能马上撤除报警条件。
而要取消报警输出,可以禁止对应的报警项目或禁止所有报警,报警条件
撤除后再重新启用报警。
5、通道设置寄存器是0048H-005FH共24个寄存器,不用的通道可以把相应的寄存器设置为0来关闭该通道,设置为关闭的通道计算平均值时不包括在内,也不会对该通道报警。
6、电流异常报警主要用于监测电池板性能不良,当平均电流大于设定值时(默认值3A),可以启动电流异常报警。
报警规则为:
当某一路电流低于平均值一半或高于平均值1.5倍并连续保持五分钟时,产生报警。
十一、使用须知
1、请确保接入的工作电源在规定的范围内。
2、确保通信接口接入标准RS485网络,外接RS485网络线建议采用120欧屏蔽双绞线,要求所有屏蔽层都连接好并在适当的位置一点接地。
3、数据上传接口的G端子是通信电源地,一般不需要连接,干扰特别严重的地方可以用单独的线把每个节点连通,但千万不能用接了大地的屏蔽层连接这个端子,不良的接地会反而干扰通信。
4、监测主机上的接大地端子是雷击过电压泄放端子,请安装时一定连接好。
5、使用环境应无导电尘埃和无腐蚀金属及破坏绝缘的气体存在。
6、非专业人员请勿拆卸本产品。
7、如果连接装置的RS485网络线有室外部分,请做好网络线的防雷处理。
连带责任。
附件二
监控主机数据上传RS-485网络施工建议
在光伏电站现场,汇流箱监控装置监测到的数据必须通过信号线传输到后台,由于信号线的设计施工不规范,经常造成通信中断或时断时续;为保证数据传输稳定正常,给出如下信号线施工建议:
1、信号线的选择
信号线建议使用特性阻抗120Ω的RVVP屏蔽双绞线,截面积选用0.75mm2以上,如果最远距离超过500米,建议截面积选用1mm2以上;信号线最好购买正规厂家的标准线,市面上一些杂牌的信号线由于材质差,直流电阻大,特性阻抗也没法保障。
2、网络拓扑结结构
RS-485一般采用手牵手的总线拓扑结构,最好不要采用星型拓扑结构。
如果因为现场走线原因要有分支线,那分支线既T头越短越好,一般不要超过30米。
后台采集设备(通信管理机)应该位于网络的一端,不要置于中间形成主干的T型分布或多头分布。
3、信号线的连接
信号线在网络施工过程中建议不在室外或箱外进行连接,手牵手的连接点建议选在汇流箱内的接线端处,连接点最好焊接后接入接线端子。
特殊情况一定要在室外接头的,请一定要进行焊接连接,包括屏蔽层也要进行焊接连接,并做好绝缘和防水处理。
4、屏蔽层的处理
信号线的屏蔽层主要用来抗干扰,光伏电站现场一般会在汇流箱内把屏蔽层连接并接入箱体的接地端,这种接法是错误的,正确的接法是在汇流箱内把屏蔽层进行手牵手焊接连接,但不能接入箱体接地端,整个网络屏蔽层连接好后,可选择在数据采集终端处将屏蔽层一点接地。
监控主机上有一个RS-485的GND端子,那是RS-485信号地端,千万不能将屏蔽层接入此连接端。
附件三
后台设备采集汇流箱智能监控装置数据须知
汇流箱智能监测装置要稳定可靠的把数据传到后台,除了规范的信号线施工外,网络调试和后台采集设备的调试也是必不可少的,在调试过程中需要注意如下须知:
1、串行通信三要素
节点地址、波特率、数据格式是串行通信的三要素,有一个要素不对都不能进行通信,请确保后台采集设备与汇流箱监控装置串口设置一致。
2、采集时序及命令间隔
后台采集设备在发送命令前,请保持发送状态1mS,以稳定总线状态;命令发送完后,也要保持发送高电平状态1mS,以保证总线不受干扰;之后,请尽快进入接收状态,以免汇流箱监控装置响应后同时占用总线造成不能通信。
两个采集命令之间的时间间隔非常重要,以波特率选用9600bps为例,如果一次采集24个寄存器数据,命令和返回的数据总字节数为8+53=61B,按每字节传输时间1.2mS计算,传输时间就要73mS,加上间隔和汇流箱监控装置的命令响应时间,一次通信的总时间在200mS左右,为保证稳定可靠的传输,建议两次采集命令的间隔不能小于0.5S,最好设置为1S。
3、空载干扰
在开始调试前,先不启动后台采集设备,观察汇流箱监控装置的RX指示灯,如果常亮或有闪动,可判别此网络存在严重干扰,必须进行网络匹配调试和其他抗干扰测试。
4、偏置电阻
汇流箱监控装置的数据上传接口内部设计了上下拉偏置电阻,阻值为47K,如果网络调试时要进行外置偏置电阻调试,请参考这个阻值计算。
5、终端匹配电阻
在信号线的终端处,由于阻抗不连续,会产生信号反射,当反射信号大到一定的程度就会严重影响正常通信,解决的办法是在网络的两端加120Ω匹配电阻,以减小反射信号。
一般通信距离大于100米就要加匹配电阻。
值得注意的是,一些500米以上的网络不加匹配电阻调试时可能也能通信,但网络工作在不稳定状态,当外界条件发生变化时(如温度),就可能出现通信故障,建议通信距离较长时,一定要做好匹配电阻。
6、接地
因为接地引起的通信不稳定也是经常发生的,主要是接地错误引起。
要严格区分RS485信号地和大地,不能把连接了大地的屏蔽层接入RS485信号地接线端。