光伏跟踪支架阵列总线供电网络及调度算法制造技术

本发明专利技术公开了一种光伏跟踪支架阵列总线供电网络，该网络适用于大规模光伏跟踪支架阵列的电机驱动模块的电源供电，其特征在于：所述的总线供电网络包括：设置于光伏阵列控制室的总线电源转换与供电子系统，设置于每个光伏跟踪支架上的电机供电与驱动子系统，设置于每个光伏跟踪支架上、并且与该支架的电机供电与驱动子系统相连接的电机执行器；所述的总线电源转换与供电子系统与多个电机供电与驱动子系统连接，所述的每个电机供电与驱动子系统与对应的电机执行器连接。另外，本发明专利技术还提供了一种基于光伏跟踪支架阵列总线供电网络的调度算法。

【技术实现步骤摘要】
光伏跟踪支架阵列总线供电网络及调度算法
：本专利技术涉及一种光伏跟踪支架阵列的供电网络，该光伏跟踪支架阵列由多个具有相同电机驱动模块和用电需求的光伏跟踪支架组成，尤其涉及一种光伏跟踪支架阵列总线供电网络及调度算法。
技术介绍
：光伏跟踪支架在电机驱动模块的带动下完成间歇性的视日动作，而电机驱动模块需要供电线路为其提供电能。传统的光伏跟踪支架供电线路为星形供电网络(参见图1和图2)，即从变压器中接出供电线路、进入配电柜进行线路分配和限流保护后，再从配电柜以星形网络结构铺设专用线路到每一个光伏跟踪支架，为每个电机驱动模块供电。星形供电网络需要的线路铺设量较大，电机驱动模块也存在重复配置现象，增加了建设成本和运维工作量；同一个变压器下的所有电机驱动模块之间由于没有协同调度机制，存在全部电机同时动作、同时停止的可能性，导致电网负载波动增大；大量电机间歇性运转的随机负载特性，由于没有协同调度机制，使变压器容量设计不得不按照所有电机功率总和来考虑，存在容量浪费的情况。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于针对现有技术不足，提供一种光伏跟踪支架阵列总线供电网络及调度算法，简化系统配置以降低建设和运维成本、均衡调度负载以降低对供电网络的冲击。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种光伏跟踪支架阵列总线供电网络，该网络适用于大规模光伏跟踪支架阵列的电机驱动模块的电源供电，所述的总线供电网络包括：设置于光伏阵列控制室的总线电源转换与供电子系统，设置于每个光伏跟踪支架上的电机供电与驱动子系统，设置于每个光伏跟踪支架上、并且与该支架的电机供电与驱动子系统相连接的电机执行器；所述的总线电源转换与供电子系统与多个电机供电与驱动子系统连接，所述的每个电机供电与驱动子系统与对应的电机执行器连接。所述的总线电源转换与供电子系统包括：供电输入线路连接端子、防雷及防浪涌保护模块、变压器模块、整流模块、滤波模块、稳压模块、供电输出限流保护模块和供电输出线路连接端子，并且依所述的顺序依次连接。所述的电机供电与驱动子系统包括：供电输入线路连接端子、光电隔离模块、电流检测模块、固态继电器桥式电源分配模块、供电输出线路连接端子，并且依所述的顺序依次连接。所述的总线电源转换与供电子系统与多个电机供电与驱动子系统之间的连接方式包括一条环形总线供电线路和一条环形总线通信线路；所述的电机供电与驱动子系统与电机执行器之间的连接方式是专用供电线路。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种基于光伏跟踪支架阵列总线供电网络的调度算法，具体包括以下步骤：(1)总线电源转换与供电子系统自检，确认供电输入电压正常；(2)总线电源转换与供电子系统开始向所有电机供电与驱动子系统供电，并通过通信总线向所有电机供电与驱动子系统发出自检指令；(3)电机供电与驱动子系统自检，确认供电输入电压正常，电机执行器状态正常，并通过通信总线向总线电源转换与供电子系统汇报状态；(4)总线电源转换与供电子系统根据预先设置的光伏跟踪算法策略和所连接的多个电机供电与驱动子系统的数量，计算每个光伏跟踪支架在一个供电周期内所能分配的供电时隙的最小长度和最大长度；(5)总线电源转换与供电子系统按照供电时隙的最小长度，依据所有电机供电与驱动子系统的调度顺序，通过通信总线依次命令电机供电与驱动子系统来执行视日动作；(6)当某一个电机供电与驱动子系统在最小时隙内无法完成预定的视日动作，则该电机供电与驱动子系统通过通信总线向总线电源转换与供电子系统申请延长动作时间；(7)总线电源转换与供电子系统根据该特殊请求，在最大时隙范围内向该电机供电与驱动子系统提供额外供电时隙，使该子系统能够继续完成视日动作；(8)如果在最大时隙范围内，电机供电与驱动子系统仍然不能完成视日动作，则总线电源转换与供电子系统终止向该子系统供电，而根据调度顺序对下一个电机供电与驱动子系统执行供电调度作业；(9)当所有的电机供电与驱动子系统都进行了一轮视日动作后，总线电源转换与供电子系统再从第(1)步开始，重复执行，直到收到停止视日动作指令为止。本专利技术通过总线供电网络配置方案实现电源转换模块复用，减少了光伏跟踪支架阵列的电源转换模块的数量，降低了建设成本和运行维护成本；通过总线供电网络调度算法实现了大量用电设备的错峰运行，有效降低了供电变压器的设计容量、减少了负载波动对供电电网的冲击，有利于光伏电站的降低成本和可靠运行。附图说明：以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。图1是现有技术星形供电网络示意图。图2是基于现有技术的电源供电模块配置图。图3是本专利技术的总线供电网络示意图。图4是本专利技术的总线电源转换与供电子系统配置图。图5是本专利技术的电机供电与驱动子系统配置图。图6是本专利技术的基于总线供电网络的调度算法时隙分配图。图7是本专利技术的基于总线供电网络的调度算法流程图。具体实施方式：为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。如图3至图6所示，本实施例的光伏跟踪支架阵列总线供电网络，包括：设置于光伏阵列控制室的总线电源转换与供电子系统，设置于每个光伏跟踪支架上的电机供电与驱动子系统，设置于每个光伏跟踪支架上、并且与该支架的电机供电与驱动子系统相连接的电机执行器；所述的总线电源转换与供电子系统与多个电机供电与驱动子系统连接，所述的每个电机供电与驱动子系统与对应的电机执行器连接。所述的总线电源转换与供电子系统包括：供电输入线路连接端子、防雷及防浪涌保护模块、变压器模块、整流模块、滤波模块、稳压模块、供电输出限流保护模块和供电输出线路连接端子，并且依所述的顺序依次连接。所述的电机供电与驱动子系统包括：供电输入线路连接端子、光电隔离模块、电流检测模块、固态继电器桥式电源分配模块、供电输出线路连接端子，并且依所述的顺序依次连接。所述的总线电源转换与供电子系统与多个电机供电与驱动子系统之间的连接方式包括一条环形总线供电线路和一条环形总线通信线路；所述的电机供电与驱动子系统与电机执行器之间的连接方式是专用供电线路。如图7所示，作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种基于光伏跟踪支架阵列总线供电网络的调度算法，具体包括以下步骤：(1)总线电源转换与供电子系统自检，确认供电输入电压正常；(2)总线电源转换与供电子系统开始向所有电机供电与驱动子系统供电，并通过通信总线向所有电机供电与驱动子系统发出自检指令；(3)电机供电与驱动子系统自检，确认供电输入电压正常，电机执行器状态正常，并通过通信总线向总线电源转换与供电子系统汇报状态；(4)总线电源转换与供电子系统根据预先设置的光伏跟踪算法策略和所连接的多个电机供电与驱动子系统的数量，计算每个光伏跟踪支架在一个供电周期内所能分配的供电时隙的最小长度和最大长度；(5)总线电源转换与供电子系统按照供电时隙的最小长度，依据所有电机供电与驱动子系统的调度顺序，通过通信总线依次命令电机供电与驱动子系统来执行视日动作；(6)当某一个电机供电与驱动子系统在最小时隙内无法完成预定的视日动作，则该电机供电与驱动子系统通过通信总线向总线电源转换与供电子系统申请延长动作时间；(7)总线电源转换与供电子系统根据该特殊请求，在最大时隙范围内向该电机供电与驱动子系统提供额外供电时隙，使该子系统能够继本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏跟踪支架阵列总线供电网络，该网络适用于大规模光伏跟踪支架阵列的电机驱动模块的电源供电，其特征在于：所述的总线供电网络包括：设置于光伏阵列控制室的总线电源转换与供电子系统，设置于每个光伏跟踪支架上的电机供电与驱动子系统，设置于每个光伏跟踪支架上、并且与该支架的电机供电与驱动子系统相连接的电机执行器；所述的总线电源转换与供电子系统与多个电机供电与驱动子系统连接，所述的每个电机供电与驱动子系统与对应的电机执行器连接。

【技术特征摘要】
1.一种光伏跟踪支架阵列总线供电网络，该网络适用于大规模光伏跟踪支架阵列的电机驱动模块的电源供电，其特征在于：所述的总线供电网络包括：设置于光伏阵列控制室的总线电源转换与供电子系统，设置于每个光伏跟踪支架上的电机供电与驱动子系统，设置于每个光伏跟踪支架上、并且与该支架的电机供电与驱动子系统相连接的电机执行器；所述的总线电源转换与供电子系统与多个电机供电与驱动子系统连接，所述的每个电机供电与驱动子系统与对应的电机执行器连接。2.根据权利要求1所述的一种光伏跟踪支架阵列总线供电网络，其特征在于：所述的总线电源转换与供电子系统包括：供电输入线路连接端子、防雷及防浪涌保护模块、变压器模块、整流模块、滤波模块、稳压模块、供电输出限流保护模块和供电输出线路连接端子，并且依所述的顺序依次连接。3.根据权利要求1所述的一种光伏跟踪支架阵列总线供电网络，其特征在于：所述的电机供电与驱动子系统包括：供电输入线路连接端子、光电隔离模块、电流检测模块、固态继电器桥式电源分配模块、供电输出线路连接端子，并且依所述的顺序依次连接。4.根据权利要求1所述的一种光伏跟踪支架阵列总线供电网络，其特征在于：所述的总线电源转换与供电子系统与多个电机供电与驱动子系统之间的连接方式包括一条环形总线供电线路和一条环形总线通信线路。5.根据权利要求1所述的一种光伏跟踪支架阵列总线供电网络，其特征在于：所述的电机供电与驱动子系统与电机执行器之间的连接方式是专用供电线路。6.一种基于光伏跟踪支架阵列总线供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨民，韩利生，李占岐，
申请(专利权)人：江苏国电铁塔有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32