一种太阳能光伏发电功率匹配控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种太阳能光伏发电功率匹配控制系统，包括光伏逆变器、温度传感器、辐照传感器、光伏送变电路、光伏组件控制单元和可控光伏组件串，所述温度传感器、辐照传感器分别与所述光伏组件控制单元连接，所述光伏组件控制单元的控制输出端与所述可控光伏组件串的控制输入端连接，所述可控光伏组件串的正极输出端通过电缆与所述光伏逆变器的正极连接，所述可控光伏组件串的负极输出端通过电缆与所述光伏逆变器的负极连接，所述光伏逆变器的输出端与所述光伏送变电路连接。本实用新型专利技术使光伏逆变器时在功率过载时能自动限定输出功率，控制便捷灵活、输出功率稳定。

Power matching control system for solar photovoltaic power generation

The utility model discloses a solar photovoltaic power generation, power control system, including PV inverter, temperature sensor, radiation sensors, photovoltaic PV module circuit, transmission control unit and controllable PV string, the temperature sensor, radiation sensor is respectively connected with the PV module control unit, control input to the control output of PV the component control unit end and the controlled PV string is connected with the positive output of the photovoltaic module on the cathode end controlled by cable and the PV inverter connected to the negative output can be controlled by the end of the PV module on anode cable and the PV inverter connected to the photovoltaic output the inverter and the transmission circuit connected photovoltaic. The utility model enables the photovoltaic inverter to automatically limit the output power when the power is overloaded, and the control is convenient and flexible, and the output power is stable.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光伏发电功率匹配控制系统
本技术涉及太阳能控制
，尤其涉及一种太阳能光伏发电功率匹配控制系统。
技术介绍
现有光伏并网电站的设计方案中，接入光伏逆变器的光伏矩阵的标称功率一般不大于光伏逆变器额定功率的110％，按这种设计方案，但是在光照较弱的地区，由于经常受到云层的遮挡，光伏组件上接收到的辐照功率长期达不到实验室标称的功率，光伏组件的标称功率是在25℃下、1000W/m2的辐照强度下测得的，在我国南部地区的运行环境中，光伏组件在受到良好的时候，气温往往远高于25℃，而且在多云的地区，辐照达到1000W/m2的时间非常少，光伏组件工作于最大功率的时间很少，光伏逆变器的输出功率达额定的输出功率的时候非常少，光伏逆变器及后面的交流送变电电路常常处于很低的负荷率工作，造成了光伏逆变器及之后的交流送变电电路的极大浪费，增加了光伏并网电站的发电成本。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种太阳能光伏发电功率匹配控制系统，根据本技术的匹配控制系统能及时调整光伏组件模块输出的功率，消除了受温度和光照辐射强度影响，使光伏逆变器时在功率过载时能自动限定输出功率，本技术控制便捷灵活、输出功率稳定，为了实现上述目的，本技术采用以下技术效果：根据本发技术的一个方面，提供了一种太阳能光伏发电功率匹配控制系统，包括光伏逆变器、温度传感器、辐照传感器、光伏送变电路、光伏组件控制单元和可控光伏组件串，所述温度传感器、辐照传感器分别与所述光伏组件控制单元连接，所述光伏组件控制单元的控制输出端与所述可控光伏组件串的控制输入端连接，所述可控光伏组件串的正极输出端通过电缆与所述光伏逆变器的正极连接，所述可控光伏组件串的负极输出端通过电缆与所述光伏逆变器的负极连接，所述光伏逆变器的输出端与所述光伏送变电路连接。优选的，所述可控光伏组件串由多个串联的光伏组件构成，每个串联的光伏组件之间通过主开关元件连接，每个光伏组件与所述主开关元件串联后的两端分别与从开关元件并联，所述主开关元件、从开关元件的控制输入端与所述光伏组件控制单元的控制输出端连接。优选的，所述可控光伏组件串的数量为1或2个以上，2个以上的可控光伏组件串并联连接组成一个光伏组件矩阵，每个所述可控光伏组件串由8个以上光伏组件进行串联连接而成。优选的，所述可控光伏组件串或光伏组件矩阵的标称功率为光伏逆变器额定功率的133％以上。优选的，所述主开关元件和从开关元件为继电器开关，或为MOSFET晶体管开关，或为IGBT晶体管开关，或为可控硅开关。优选的，所述光伏组件控制单元包括第一信号放大器、第二信号放大电路、中央控制器、脉冲信号生成器和通信控制电路，所述第一信号放大器的输入端与所述温度传感器的输出端连接，所述第二信号放大器的输入端与所述辐照传感器的输出端连接，该第一信号放大器的输出端与所述中央控制器的第一数模转换输入端连接，该第二信号放大器的输出端与所述中央控制器的第一数模转换输入端连接，所述中央控制器的脉冲信号输出端与所述脉冲信号生成器的输入端连接，所述中央控制器的通信控制端与所述通信控制电路连接。优选的，所述通信控制电路采用隔离的RS485总线控制电路或CAN总线控制电路。本技术通过总线控制光伏组件串的功率进而实现协调光伏发电，提高了系统发电效率的效果。本技术采用了上述技术方案，本技术具有以下技术效果：(1)、本技术的匹配控制系统能及时调整可控光伏组件串输出的功率，消除了受温度和光照辐射强度影响时，使光伏逆变器时在功率过载时能自动限定输出功率，本技术控制便捷灵活、输出功率稳定。(2)、本技术中接入可控光伏组件串的标称功率大于光伏逆变器的额定功率的133％以上，而且在可控光伏组件串的功率超过光伏逆器的最大功率时，就不会因为光伏逆变器停止输出而造成发电的中断，因此，在选择可控光伏组件串并联成光伏组件矩阵时，应选择功率大、效率高的光伏组件，在组成光伏组件串时保证了每串光伏组件串输出的电压尽可能地高。附图说明图1是本技术一种太阳能光伏发电功率匹配控制系统的控制原理图；图2是本技术的光伏组件控制单元原理图；图3是本技术的第一信号放大器和第二信号放大电路的原理结构图；附图1中，1-可控光伏组件串，2-光伏组件，3-光伏组件矩阵。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本技术进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本技术的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本技术的这些方面。术语解释：光伏组件：用于接收太阳光辐照，并将太阳能转换成为电能，或者往蓄电池中储存起来，或者供给电网使用；光伏组件的标称功率：在25℃，1000W/m2辐照强度下，光伏组件的输出功率。光伏组件串：多个光伏组件串联在一起，用于提高光伏组件的直流输送电压，减少光伏系统直流侧的工作电流，从而可以减少光伏系统直流侧的线路损耗。多个光伏组件串联后通过汇流箱或者直接接入光伏逆变器，以使光伏组件串的功率与逆变器的功率相匹配。光伏组件串的标称功率：是在1000W/m2及环境温度25℃的辐照条件下，光伏组件串的标称功率等光伏组件中的所有光伏组件的标称功率之和。光伏组件矩阵：由多个光伏组件串并联而成，通过汇流箱或者直接接入光伏逆变器，以使光伏组件的功率与逆变器的功率相匹配。如图1所示，根据本技术的一种太阳能光伏发电功率匹配控制系统，包括光伏逆变器、温度传感器、辐照传感器、光伏送变电路、光伏组件控制单元和可控光伏组件串，所述温度传感器、辐照传感器分别与所述光伏组件控制单元连接，所述光伏组件控制单元的控制输出端与所述可控光伏组件串的控制输入端连接，所述可控光伏组件串的正极输出端通过电缆与所述光伏逆变器的正极连接，所述可控光伏组件串的负极输出端通过电缆与所述光伏逆变器的负极连接，所述光伏逆变器的输出端与所述光伏送变电路连接，光伏送变电路(如变压器)将光伏逆变器输出的电压进行升压送入电网中。在本技术中，如图1所示，所述可控光伏组件串1由多个串联的光伏组件2构成，每个串联的光伏组件1之间通过主开关元件连接，每个光伏组件与所述主开关元件串联后的两端分别与从开关元件并联，所述主开关元件、从开关元件的控制输入端与所述光伏组件控制单元的控制输出端连接，所连接得到的所述光伏组件串的标称功率为光伏逆变器额定功率的133％以上，其中，每一行主开关元件M1001～M1023，每一列主开关元件M1001～MM023，每一行从开关元件N1001～N1023，每列从开关元件N1001～NN023，每一行光伏组件PV1001～PVN1023，每一列光伏组件由PV1001～PVN023，通过主开关元件和从开关元件将多个光伏组件2进行串联一个可控光伏组件串1，再将多个可控光伏组件串1并联成一个光伏组件矩阵3，本技术中，所述可控光伏组件串1的数量为1或2个以上，2个以上的可控光伏组件串并联连接组成一个光伏组件矩阵3，在本技术中，每个所述可控光伏组件串由8个以上光伏组件进行串联连接而成。当采用多个可控光伏组件串1并联成一个光伏组件矩阵3时，所述接入的光伏组件矩阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能光伏发电功率匹配控制系统，其特征在于：包括光伏逆变器、温度传感器、辐照传感器、光伏送变电路、光伏组件控制单元和可控光伏组件串，所述温度传感器、辐照传感器分别与所述光伏组件控制单元连接，所述光伏组件控制单元的控制输出端与所述可控光伏组件串的控制输入端连接，所述可控光伏组件串的正极输出端通过电缆与所述光伏逆变器的正极连接，所述可控光伏组件串的负极输出端通过电缆与所述光伏逆变器的负极连接，所述光伏逆变器的输出端与所述光伏送变电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏发电功率匹配控制系统，其特征在于：包括光伏逆变器、温度传感器、辐照传感器、光伏送变电路、光伏组件控制单元和可控光伏组件串，所述温度传感器、辐照传感器分别与所述光伏组件控制单元连接，所述光伏组件控制单元的控制输出端与所述可控光伏组件串的控制输入端连接，所述可控光伏组件串的正极输出端通过电缆与所述光伏逆变器的正极连接，所述可控光伏组件串的负极输出端通过电缆与所述光伏逆变器的负极连接，所述光伏逆变器的输出端与所述光伏送变电路连接。2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电功率匹配控制系统，其特征在于：所述可控光伏组件串由多个串联的光伏组件构成，每个串联的光伏组件之间通过主开关元件连接，每个光伏组件与所述主开关元件串联后的两端分别与从开关元件并联，所述主开关元件、从开关元件的控制输入端与所述光伏组件控制单元的控制输出端连接。3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏发电功率匹配控制系统，其特征在于：所述可控光伏组件串的数量为1或2个以上，2个以上的可控光伏组件串并联连接组成一个光伏组件矩阵，每个所述可控光伏组件串由8个以上光伏组件进行串联连接而成。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永林，陈静，潘继升，华翔，吴子平，
申请(专利权)人：广西申能达智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广西,45