一种光伏—储能系统以及其内部数据交换的通信方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏——储能系统及其内部数据交换的通信方法，包括光伏发电系统和储能系统,所述光伏发电系统包括光伏阵列和光伏发电逆变器，所述储能系统包括5个双向充放电变换器单元及其对应的相同储能介质，所述双向充放电变换器单元分别为双向充放电变换器1、2、3、4和5，5个所述双向充放电变换器单元的直流输入正端和负端都分别连接到该直流母线的正负端；本发明专利技术解决了光伏发电系统与储能系统间、储能系统内部的主机与从机间以及双向充放电变换器1与触摸屏间数据交换问题，使得系统控制明了清晰，有利于实现系统能量的协调控制与相关显示等功能，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能光伏发电与储能
，具体涉及一种光伏—储能系统以及其内部数据交换的通信方法。
技术介绍
由于太阳能具有间歇性、波动性等特点，所以太阳能光伏发电系统输出的电能也存在间歇性和波动性，对于光伏并网发电系统而言，注入电网的能量不稳定，导致电能质量较差，同时可能导致电网系统的安全性变差。对于光伏离网发电系统而言，表现为负载所获得的电压或频率不稳定，有可能损坏用电设备，同时在光线较弱，甚至黑暗时光伏电池不能发电，导致用电设备停电。因此，需要一定的储能系统进行平抑光伏发电系统的波动，利于为电网或用电设备提供稳定的电能。本专利技术将光伏发电系统和储能系统结合在一起的系统称为光伏—储能系统。为了便于模块化设计，光伏—储能系统中的光伏发电系统和储能系统各自具有相应的控制系统，因此，光伏发电系统和储能系统间、储能系统内部都需要进行数据交换，以便进行高效的能量协调控制。数据交换的形式一般包括有线通信方式和无线通信方式。由于光伏发电系统和储能系统一般会安装在一起，距离相对较近，同时光伏—储能系统对数据交换的实时性强，所以通常采用有线通信方式。有线通信方式通常采用现场总线形式，现场总线包括Modbus总线、CAN总线、Profibus总线等。其中，Modbus总线可以支持较多类型的电气接口，例如RS232、RS485、RS422、RJ45，还可以在各种介质上传送，如双绞线、光纤、无线射频等。同时其帧格式较为简单、紧凑，格式规范，易于传输，通俗易懂.因此需要提供一种光伏—储能系统以及其内部数据交换的通信方法来实现光伏—储能系统中的光伏发电系统和储能系统间高效的能量协调控制，从而实现数据交换。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种光伏—储能系统以及其内部数据交换的通信方法,解决了光伏发电系统和储能系统间以及储能系统内部进行数据交换的问题，以便实现更为高效的能量协调控制。一种光伏—储能系统，所述光伏—储能系统包括光伏发电系统和储能系统,所述光伏发电系统包括光伏阵列和光伏发电逆变器，所述储能系统包括5个双向充放电变换器单元及其对应的相同储能介质，所述双向充放电变换器单元分别为双向充放电变换器1、2、3、4和5，5个所述双向充放电变换器单元的直流输入正端和负端都分别连接到该直流母线的正负端,所述双向充放电变换器1的输出连接自己的储能介质，其他4个双向充放电变换器单元的输出也连接自己的储能介质。优选地，所述储能介质为铅酸蓄电池、锂离子电池或超级电容器中的一种。优选地，所述光伏—储能系统包括光伏阵列、负载或电网以及储能介质三个能量端口；当光伏阵列输出功率大于负载或电网所需功率时，多余的输出功率通过双向充放电变换器单元给储能介质充电；当光伏阵列输出功率小于负载或电网所需功率时，缺少的功率由储能介质通过双向充放电变换器单元发电进行补充；当光伏阵列输出功率等于负载或电网所需功率时，储能介质不充电，也不放电。优选地，所述5个双向充放电变换器单元中，所述双向充放电变换器1为主机，其余4个双向充放电变换器单元为从机，所述主机向4个所述从机发送运行与停止命令、充电或放电参考功率，4个所述从机向所述主机回送各自的运行状态、储能介质的电压和电流、各自直流母线侧的充电或放电电流。一种光伏—储能系统以及其内部数据交换的通信方法，所述光伏—储能系统为上述系统，所述通信方法包括以下步骤：S1，所述光伏发电系统与储能系统间通过RS485物理接口连接，光伏发电系统的RS485通信接口的A端与双向充放电变换器1、2、3、4、5的RS485_1通信接口的A端都连接在一起，连接后为A1端；光伏发电系统的RS485通信接口的B端与双向充放电变换器1、2、3、4、5的RS485_1通信接口的B端都连接在一起，连接后为B1端；S2，所述储能系统内部的5个双向充放电变换器单元通过各自的RS485_2通信接口进行物理连接，双向充放电变换器1、2、3、4、5的RS485_2通信接口的A端都连接在一起，连接后为A2端；双向充放电变换器1、2、3、4、5的RS485_2通信接口的B端都连接在一起，连接后为B2端；S3，所述储能系统的物理量通过触摸屏进行显示，通过所述双向充放电变换器1的RS485_3通信接口与所述触摸屏的RS485之间进行物理连接完成的，所述双向充放电变换器1的RS485_3通信接口的A端与所述触摸屏的RS485的A端连接在一起，连接后为A3端；所述双向充放电变换器1的RS485_3通信接口的B端与所述触摸屏的RS485的B端连接在一起，连接后为B3端。优选地，所述光伏发电系统与所述储能系统间数据交换通信采用Modbus协议的16号功能。优选地，所述双向充放电变换器1与所述双向充放电变换器2、3、4、5之间的数据交换通信采用Modbus协议的03号功能。优选地，所述双向充放电变换器1与所述触摸屏间的数据交换通信采用Modbus协议的03号功能。本专利技术的技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的一种光伏—储能系统以及其内部数据交换的通信方法，本专利技术解决了光伏发电系统与储能系统间、储能系统内部的双向充放电变换器1（主机）与双向充放电变换器2、3、4、5（从机）间以及双向充放电变换器1与触摸屏间数据交换问题，使得系统控制明了清晰，有利于实现系统能量的协调控制与相关显示等功能，具有广阔的应用前景。附图说明下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。图1是本专利技术光伏—储能系统的结构示意图；图2是本专利技术光伏—储能系统内部数据交换的通信连接图。具体实施方式为了清楚了解本专利技术的技术方案，将在下面的描述中提出其详细的结构。显然，本专利技术实施例的具体施行并不足限于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的优选实施例详细描述如下，除详细描述的这些实施例外，还可以具有其他实施方式。下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。参照图1，本专利技术公开了一种光伏—储能系统，该光伏—储能系统由光伏发电系统和储能系统两部分组成，如图1所示，图1是本专利技术光伏—储能系统的结构示意图。光伏发电系统由光伏阵列和光伏发电逆变器组成，为负载供电或将能量注入电网。储能系统由5个双向充放电变换器单元及其对应的相同储能介质组成，储能介质可以是铅酸蓄电池、锂离子电池或超级电容器，双向充放电变换器单元分别为双向充放电变换器1、2、3、4、5，5个双向充放电变换器单元的直流输入正端进行并联，连接到光伏发电系统的光伏阵列输出（+本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏—储能系统，其特征在于，所述光伏—储能系统包括光伏发电系统和储能系统,所述光伏发电系统包括光伏阵列和光伏发电逆变器，所述储能系统包括5个双向充放电变换器单元及其对应的相同储能介质，所述双向充放电变换器单元分别为双向充放电变换器1、2、3、4和5，5个所述双向充放电变换器单元的直流输入正端和负端都分别连接到该直流母线的正负端,所述双向充放电变换器1的输出连接自己的储能介质，其他4个双向充放电变换器单元的输出也连接自己的储能介质。

【技术特征摘要】
1.一种光伏—储能系统，其特征在于，所述光伏—储能系统包括光伏发电系统和储能
系统,所述光伏发电系统包括光伏阵列和光伏发电逆变器，所述储能系统包括5个双向充放
电变换器单元及其对应的相同储能介质，所述双向充放电变换器单元分别为双向充放电变
换器1、2、3、4和5，5个所述双向充放电变换器单元的直流输入正端和负端都分别连接到该
直流母线的正负端,所述双向充放电变换器1的输出连接自己的储能介质，其他4个双向充
放电变换器单元的输出也连接自己的储能介质。
2.根据权利要求1所述的光伏—储能系统，其特征在于，所述储能介质为铅酸蓄电池、
锂离子电池或超级电容器中的一种。
3.根据权利要求1所述的光伏—储能系统，其特征在于，所述光伏—储能系统包括光伏
阵列、负载或电网以及储能介质三个能量端口；
当光伏阵列输出功率大于负载或电网所需功率时，多余的输出功率通过双向充放电变
换器单元给储能介质充电；
当光伏阵列输出功率小于负载或电网所需功率时，缺少的功率由储能介质通过双向充
放电变换器单元发电进行补充；
当光伏阵列输出功率等于负载或电网所需功率时，储能介质不充电，也不放电。
4.根据权利要求1所述的光伏—储能系统，其特征在于，所述5个双向充放电变换器单
元中，所述双向充放电变换器1为主机，其余4个双向充放电变换器单元为从机，所述主机向
4个所述从机发送运行与停止命令、充电或放电参考功率，4个所述从机向所述主机回送各
自的运行状态、储能介质的电压和电流、各自直流母线侧的充电或放电电流。
5.一种光伏—储能系统以及其内部数据交换的通信方法，所述光伏—储能系统为上述
系统，其特征在于，所述通信方法包括以下步骤：
S1，所述光伏发电系统与储能系统间通过RS485物理接...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴伟，孙向东，郭亮，罗弯弯，马富荣，
申请(专利权)人：新疆希望电子有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65