一种光伏发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种光伏发电装置，属于太阳能光伏发电领域，本实用新型专利技术的光伏发电装置包括控制单元、执行单元、检测单元和上位机监控单元，上位机监控单元连接控制单元，控制单元包括电源模块、中央处理器、模拟量输入模块、模拟量输出模块，模拟量输出模块和模拟量输入模块连接中央处理器，执行单元包括依次连接的太阳能光伏电池阵列、DC/DC直流变直流电路、DC/AC直流变交流电路，DC/AC直流变交流电路上连接有交流电源，DC/DC直流变直流电路上连接有直流电源，DC/DC直流变直流电路上连接有Boost电路，Boost电路和模拟量输出模块之间连接有上连接有与PWM控制器，检测单元连接太阳能光伏电池阵列的输出端和模拟量输入模块。

A photovoltaic power plant

The utility model discloses a photovoltaic power generation device, which belongs to the field of solar photovoltaic power generation, photovoltaic power generation device of the utility model comprises a control unit, an execution unit, detection unit and PC monitoring unit, PC monitoring unit is connected with the control unit, the control unit comprises a power supply module, a central processor, analog input module, analog output module, analog output module and the analog input module is connected with the central processor, the execution unit comprises a solar photovoltaic battery array, DC/DC DC connected DC circuit, DC/AC direct rheological AC circuit, DC/AC DC AC converter circuit is connected with the AC power supply, DC/DC DC DC circuit is connected with a DC power supply, DC DC/DC the Boost circuit is connected between the DC circuit, Boost circuit and analog output module is connected with the connection With the PWM controller, the detection unit connects the output end of the solar photovoltaic cell array and the analog input module.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏发电装置
本技术涉及一种光伏发电装置。
技术介绍
随着社会的发展，太阳能光伏发电具有无污染、取之不尽、用之不竭等优点，成为新能源研究的热点之一。全球范围内出现了能源供求失衡态势，新能源的开发已成为世界各国经济发展的关键问题。在光伏发电系统中，光伏电池的利用率除了与光伏电池的内部特性有关外，还受使用环境如辐照度﹑负载和温度等因素的影响。在不同的外界条件下，光伏电池可运行在不同且唯一的最大功率点上。因此为了最大限度地将光能转化为电能，实现光伏电池的最大功率输出，光伏电池的最大功率点跟踪技术已成为研究的热点。同时随着太阳能发电技术和储电技术的不断成熟和完善，太阳能将更多地应用到各个领域。太阳能光伏发电，利用太阳能电池组件发电，并把产生的电能储存在蓄电池等储能设备中，行之有效地利用了新能源电力和技术，为电源驱动设备提供充电，达到节能环保的作用。当前，我国太阳能光伏充电站控制系统技术研究不断深入，与欧美国家相比，任有不少差距。太阳能光伏组件是非稳定电源，光照、温度、负载的改变均会引起光伏电池输出功率变化，为有效利用太阳能，需要对其进行最大功率点跟踪(MaximumPowerPointTracking，简称MPPT)。光伏系统很难用精确的模型描述，常规PID控制目前在太阳能MPPT控制中普遍使用，但常规PID控制器的参数不具备在线优化的功能，控制精度略显不足。扰动观察法抗干扰能力较差，对硬件要求高。目前太阳能光伏充电站控制系统技术主要在以下几方面需要。首先，太阳能电池发电成本比较高，所以合理的利用并存储太阳能是太阳能发电系统的关键部分。传统蓄电池由于其能量密度高，在独立光伏发电系统中得到了广泛的应用。但是蓄电池功率输出能力不足，寿命不长，为了满足短时大功率而配置大于经常性负荷容量造成严重浪费。其次，太阳能应用效率有待提高，太阳能电池在工作时,随着日照强度、环境温度的不同,其端电压将发生变化,使输出功率产生变化,故太阳能电池本身是一种极不稳定的电源。要提高太阳能光伏应用能量，必须研究一种控制策略，始终让太阳能光伏转换效率最大。最后，目前市场上太阳能光伏充电站只具有直流充电的慢充方式，光伏直流电源不能对交流负载进行供电，缺乏充电方式的多样性。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提供一种光伏发电装置，保证了太阳能光伏电池阵列输出功率的可控性、准确性和及时有效性。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种光伏发电装置，包括控制单元、执行单元、检测单元和上位机监控单元，所述上位机监控单元连接所述控制单元，所述检测单元连接在控制单元和执行单元之间，所述控制单元包括电源模块、以及利用模糊控制算法进行信息处理的中央处理器、用于输入信号处理的模糊量化和模糊化环节的模拟量输入模块、用于输出解模糊化的模糊判决环节的模拟量输出模块，所述模拟量输出模块和模拟量输入模块连接所述中央处理器，所述执行单元包括依次连接的太阳能光伏电池阵列、DC/DC直流变直流电路、DC/AC直流变交流电路，所述DC/AC直流变交流电路上连接有交流电源，所述DC/DC直流变直流电路上连接有直流电源，所述DC/DC直流变直流电路上连接有Boost电路，所述Boost电路和模拟量输出模块之间连接有上连接有与PWM控制器，所述检测单元连接所述太阳能光伏电池阵列的输出端和模拟量输入模块。进一步的，所述检测单元包括用于传送模拟量电压信号的电压变换器和用于传送模拟量电流信号的电流变换器。进一步的，所述电压变换器和电流变换器连接所述太阳能光伏电池阵列输出上。进一步的，所述的上位机监控单元为计算机，所述计算机通过以太网与所述中央处理器连接。本技术的有益效果：本技术的光伏发电装置，检测单元用于检测太阳能光伏电池阵列输出端上的信号，并将信号转换为4～20mA的电流信号，传送到模拟量输入模块中，模拟量输入模块将采集到的信号送入中央处理器，中央处理器利用模糊控制算法和模糊控制规则对信息进行处理，经模糊推理决策控制量，进行模糊自适应PID算法控制，模糊控制量经过解模糊化转换为精确控制量，通过模拟量输出模块，将解模糊后的精确控制信号输出到PWM控制器，PWM控制器通过不断优化调整Boost电路占空比信号，优化调节太阳能光伏电池阵列输出电路电压和电流值，控制DC/DC电路和DC/AC电路的输出值，保证最大功率输出，达到跟踪光伏发电最大功率目标，实现太阳能光伏MPPT的跟踪控制。依此循环进行，保证了太阳能光伏电池阵列输出功率的可控性、准确性和及时有效性。相比传统的光伏发电控制装置，具有超调量小，调整时间短，响应快，过渡过程平稳、运行稳定、输出控制精度高等优点。本技术的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。【附图说明】下面结合附图对本技术做进一步的说明：图1为本技术的结构示意图。【具体实施方式】下面结合本技术实施例的附图对本技术实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅仅为本技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本技术的保护范围。参考图1所示，一种光伏发电装置，包括控制单元2、执行单元4、检测单元3和上位机监控单元1，上位机监控单元1连接控制单元2，检测单元3连接在控制单元2和执行单元4之间，控制单元2包括电源模块21、以及利用模糊控制算法进行信息处理的中央处理器22、用于输入信号处理的模糊量化和模糊化环节的模拟量输入模块23、用于输出解模糊化的模糊判决环节的模拟量输出模块24，模拟量输出模块24和模拟量输入模块23连接中央处理器22，执行单元4包括依次连接的太阳能光伏电池阵列41、DC/DC直流变直流电路42、DC/AC直流变交流电路43，DC/AC直流变交流电路43上连接有交流电源46，DC/DC直流变直流电路42上连接有直流电源45，DC/DC直流变直流电路42上连接有Boost电路44，Boost电路44和模拟量输出模块24之间连接有上连接有PWM控制器47，检测单元3连接太阳能光伏电池阵列41的输出端和模拟量输入模块23。检测单元3用于检测太阳能光伏电池阵列41输出端上的信号，并将信号转换为4～20mA的电流信号，传送到模拟量输入模块23中，模拟量输入模块23将采集到的信号送入中央处理器22，中央处理器22利用模糊控制算法和模糊控制规则对信息进行处理，经模糊推理决策控制量，进行模糊自适应PID算法控制，模糊控制量经过解模糊化转换为精确控制量，通过模拟量输出模块24，将解模糊后的精确控制信号输出到PWM控制器47，PWM控制器47通过不断优化调整Boost电路44占空比信号，优化调节太阳能光伏电池阵列41输出电路电压和电流值，控制DC/DC直流变直流电路42和DC/AC直流变交流电路43的输出值，保证最大功率输出，达到跟踪光伏发电最大功率目标，实现太阳能光伏MPPT的跟踪控制。依此循环进行，保证了太阳能光伏电池阵列41输出功率的可控性、准确性和及时有效性。相比传统的光伏发电控制装置，具有超调量小，调整时间短，响应快，过渡过程平稳、运行稳定、输出控制精度高等优点。采用的检测单元3包括用于传送模拟量电压和电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏发电装置，其特征在于：包括控制单元、执行单元、检测单元和上位机监控单元，所述上位机监控单元连接所述控制单元，所述检测单元连接在控制单元和执行单元之间，所述控制单元包括电源模块、以及利用模糊控制算法进行信息处理的中央处理器、用于输入信号处理的模糊量化和模糊化环节的模拟量输入模块、用于输出解模糊化的模糊判决环节的模拟量输出模块，所述模拟量输出模块和模拟量输入模块连接所述中央处理器，所述执行单元包括依次连接的太阳能光伏电池阵列、DC/DC直流变直流电路、DC/AC直流变交流电路，所述DC/AC直流变交流电路上连接有交流电源，所述DC/DC直流变直流电路上连接有直流电源，所述DC/DC直流变直流电路上连接有Boost电路，所述Boost电路和模拟量输出模块之间连接有上连接有与PWM控制器，所述检测单元连接所述太阳能光伏电池阵列的输出端和模拟量输入模块。

【技术特征摘要】
1.一种光伏发电装置，其特征在于：包括控制单元、执行单元、检测单元和上位机监控单元，所述上位机监控单元连接所述控制单元，所述检测单元连接在控制单元和执行单元之间，所述控制单元包括电源模块、以及利用模糊控制算法进行信息处理的中央处理器、用于输入信号处理的模糊量化和模糊化环节的模拟量输入模块、用于输出解模糊化的模糊判决环节的模拟量输出模块，所述模拟量输出模块和模拟量输入模块连接所述中央处理器，所述执行单元包括依次连接的太阳能光伏电池阵列、DC/DC直流变直流电路、DC/AC直流变交流电路，所述DC/AC直流变交流电路上连接有交流电源，所述DC/DC直流变直流电路上连...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怀忠，
申请(专利权)人：浙江工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33