一种面向互联网的家用光伏发电系统和控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种面向互联网的家用光伏发电系统和控制方法，其中，该系统包括：光伏阵列、控制器、蓄电池组、双向逆变器和控制云终端；光伏阵列通过控制器分别与双向逆变器的直流端以及蓄电池组相连；双向逆变器的直流端还通过控制器与蓄电池组相连；双向逆变器的交流端与外部的电网相连；控制器用于控制蓄电池组的充放电；控制器通过控制云终端与云端服务器进行无线通信，控制器还用于向云端服务器发送控制指令、或接收云端服务器下发的数据信息。该系统不需要设置RS485或以太网等多种通信线路，从而保证家用光伏发电系统的结构简洁，简化通信线路，更适合家用系统，易于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种面向互联网的家用光伏发电系统和控制方法
本专利技术涉及家用光伏发电系统
，具体地，涉及一种面向互联网的家用光伏发电系统和控制方法。
技术介绍
分布式光伏发电具有分布范围广、储量丰富、清洁安全等特点，被认为是缓解能源危机、环境危机和提高能源综合利用率的一种有效途径。随着智能电网和太阳能光伏的快速发展，用户端大量接入了分布式光伏发电等设备。但是，由于光伏能源是一种间歇性能源，并网运行时不可避免的存在发电功率波动性大的缺点。并且传统的家用光伏发电系统缺乏与电网公司、用户之间的友好互动，无法满足分时电价制度的需要；也无法实现与电网公司之间电能的双向流动。因此，如何有效的控制光伏发电尤其是家用光伏系统接入电网，有助于削峰填谷，减小间歇性光伏能源对电网的扰动，减少弃光量，是目前光伏发电面临的新问题。中国专利申请号为201310119984.0的专利技术专利公开了一种基于物联网技术的智能家用微网系统，由能源系统及其控制平台组成，结合峰谷电价制度实现了自发电与电网电力相结合的可靠供电、分布式光伏发电智能调度、储能装置在不同状态下智能充放电。该系统还实现了和电网之间的电力双向流动、电量信息的实时可视化、自动并网离网切换等功能。现有技术方案中控制器需要RS485、以太网及移动通信等多个通信接口，既包括有线通信又包含无线通信，不便于具体实施；并且不能进行实时地远程控制各种用电设备。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中光伏发电系统不能实时监控的缺陷，根据本专利技术的一个方面，提出一种面向互联网的家用光伏发电系统。本专利技术实施例提供的一种面向互联网的家用光伏发电系统，包括：光伏阵列、控制器、蓄电池组、双向逆变器和控制云终端；光伏阵列用于将光能转换为电能，并通过控制器分别与双向逆变器的直流端以及蓄电池组相连；双向逆变器的直流端还通过控制器与蓄电池组相连；双向逆变器的交流端与外部的电网相连；其中，双向逆变器的直流端用于输入/输出直流电，双向逆变器的交流端用于输入/输出交流电；控制器用于控制蓄电池组的充放电；控制器通过控制云终端与云端服务器进行无线通信，控制器还用于向云端服务器发送控制指令、或接收云端服务器下发的数据信息。在上述技术方案中，还包括直流负载云终端和/或交流负载云终端；双向逆变器的直流端通过直流负载云终端与外部的直流负载设备相连；直流负载云终端用于采集直流负载设备的直流用电信息，并将直流用电信息发送至云端服务器；双向逆变器的交流端通过交流负载云终端与外部的交流负载设备相连；交流负载云终端用于采集交流负载设备的交流用电信息，并将交流用电信息发送至云端服务器。在上述技术方案中，控制器包括：中央处理器、存储器、通信模块和显示模块，存储器、通信模块和显示模块分别与中央处理器相连；通信模块与控制云终端相连，存储器用于存储获取的数据信息，显示模块用于显示用电状态信息。在上述技术方案中，还包括：道闸开关；双向逆变器的交流端与外部的电网相连，具体包括：道闸开关的一端与双向逆变器的交流端相连，另一端与外部的电网相连。在上述技术方案中，还包括：开关云终端；开关云终端与道闸开关相连，且开关云终端根据云端服务器下发的控制指令控制道闸开关的通断。在上述技术方案中，还包括：用户终端，用户终端与云端服务器进行无线通信；用户终端用于获取云端服务器中的数据信息，和/或向云端服务器发送控制指令。在上述技术方案中，还包括：智能电表；控制器通过微功率无线网络与智能电表相连，获取智能电表上的电能流量信息。基于同样的专利技术构思，本专利技术实施例还提供一种光伏发电系统的控制方法，该光伏发电系统基于如上述的面向互联网的家用光伏发电系统，包括：获取电能流量信息，电能流量信息用于指示电能流量的大小；在电能流量为负时，判断蓄电池组的电量是否小于贮存SOC阈值；在蓄电池组的电量小于贮存SOC阈值时，为蓄电池组充电；在电能流量为正时，判断蓄电池组的电量是否小于备用SOC阈值；在蓄电池组的电量小于备用SOC阈值时，为蓄电池组充电；在蓄电池组的电量不小于备用SOC阈值时，蓄电池组放电。在上述技术方案中，还包括：接收云端服务器下发的电网状态信息；根据电网状态信息判断是否满足并网条件；在满足并网条件时，保持并网运行状态或恢复并网运行；在不满足并网条件时，断开双向逆变器与外部电网之间的连接。在上述技术方案中，获取电能流量信息，包括：获取智能电表上传的电能流量信息。在本专利技术实施例提供的一种面向互联网的家用光伏发电系统和控制方法，通过控制云终端可以无线远程控制该控制器，进而控制整个家用光伏发电系统；不需要设置RS485或以太网等多种通信线路，从而保证家用光伏发电系统的结构简洁，简化通信线路，更适合家用系统。只采用无线通信方式完成控制器与智能电表、控制器与云端服务器、APP客户端与云端服务器的通信，不需要RS485等有线通信方式，易于实现；采用APP客户端软件完成用电设备、蓄电池、倒闸开关、控制器等的远程实时控制。用电设备、蓄电池、倒闸开关等的信息都在实时存储在云服务器，控制器可以通过云终端实时访问云服务器来获取。通过设置两个SOC阈值，从而可以保证蓄电池组具有充足的电能，可以有效应对各种突发故障，从而保证为负载正常供电。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。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。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例中家用光伏发电系统的第一结构图；图2为本专利技术实施例中家用光伏发电系统的第二结构图；图3为本专利技术实施例中家用光伏发电系统并网运行的流程图；图4为本专利技术实施例中家用光伏发电系统的第三结构图；图5为本专利技术实施例中家用光伏发电系统的结构框架示意图；图6为本专利技术实施例中家用光伏发电系统控制方法的流程图；图7为本专利技术实施例中家用光伏发电系统控制方法的详细流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。根据本专利技术实施例，提供了一种面向互联网的家用光伏发电系统，图1为该家用光伏发电系统的结构图，具体包括：光伏阵列10、控制器20、蓄电池组30、双向逆变器40和控制云终端50。光伏阵列10用于将光能转换为电能，并通过控制器20分别与双向逆变器40的直流端以及蓄电池组30相连；双向逆变器40的直流端还通过控制器20与蓄电池组30相连。双向逆变器40的交流端与外部的公共电网相连；其中，双向逆变器的40直流端用于输入/输出直流电，为直流负载设备(如电动汽车)供电；双向逆变器的交流端40用于输入/输出交流电，为交流负载设备(如电热水器)供电。控制器20用于控制蓄电池组30的充放电；该控制器20通过控制云终端50与云端服务器进行无线通信，控制器20还用于向云端服务器发送控制指令、或接收云端服务器下发的数据信息。本专利技术实施例提供的一种面向互联网的家用光伏发电系统光伏阵列为太阳能光伏电池，当太阳光照强烈时，光伏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向互联网的家用光伏发电系统，其特征在于，包括：光伏阵列、控制器、蓄电池组、双向逆变器和控制云终端；所述光伏阵列用于将光能转换为电能，并通过所述控制器分别与所述双向逆变器的直流端以及所述蓄电池组相连；所述双向逆变器的直流端还通过所述控制器与所述蓄电池组相连；所述双向逆变器的交流端与外部的电网相连；其中，所述双向逆变器的直流端用于输入/输出直流电，所述双向逆变器的交流端用于输入/输出交流电；所述控制器用于控制所述蓄电池组的充放电；所述控制器通过所述控制云终端与云端服务器进行无线通信，所述控制器还用于向所述云端服务器发送控制指令、或接收云端服务器下发的数据信息。

【技术特征摘要】
1.一种面向互联网的家用光伏发电系统，其特征在于，包括：光伏阵列、控制器、蓄电池组、双向逆变器和控制云终端；所述光伏阵列用于将光能转换为电能，并通过所述控制器分别与所述双向逆变器的直流端以及所述蓄电池组相连；所述双向逆变器的直流端还通过所述控制器与所述蓄电池组相连；所述双向逆变器的交流端与外部的电网相连；其中，所述双向逆变器的直流端用于输入/输出直流电，所述双向逆变器的交流端用于输入/输出交流电；所述控制器用于控制所述蓄电池组的充放电；所述控制器通过所述控制云终端与云端服务器进行无线通信，所述控制器还用于向所述云端服务器发送控制指令、或接收云端服务器下发的数据信息。2.根据权利要求1所述的家用光伏发电系统，其特征在于，还包括直流负载云终端和/或交流负载云终端；所述双向逆变器的直流端通过所述直流负载云终端与外部的直流负载设备相连；所述直流负载云终端用于采集所述直流负载设备的直流用电信息，并将所述直流用电信息发送至云端服务器；所述双向逆变器的交流端通过所述交流负载云终端与外部的交流负载设备相连；所述交流负载云终端用于采集所述交流负载设备的交流用电信息，并将所述交流用电信息发送至云端服务器。3.根据权利要求1所述的家用光伏发电系统，其特征在于，所述控制器包括：中央处理器、存储器、通信模块和显示模块，所述存储器、通信模块和显示模块分别与所述中央处理器相连；所述通信模块与所述控制云终端相连，所述存储器用于存储获取的数据信息，所述显示模块用于显示用电状态信息。4.根据权利要求1-3任一所述的家用光伏发电系统，其特征在于，还包括：道闸开关；所述双向逆变器的交流端与外部的电网相连，具体包括：所述道闸开关的一端与所述双向...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚桃荣，刘瑞，李涛，高丽萍，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11