一种光伏微电网控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及太阳能发电技术领域的一种光伏微电网控制系统，基于物联网架构，将移动3G通信、GPRS、传感器和以太网等技术应用到太阳能光伏微电网控制控制中。利用各种传感器技术实时检测光伏微电网系统运行状态，提取相关参数。通过物联网技术实现数据的现场收集及传输，建立光伏微电网控制系统相关信息数据存储中心，具有光伏微电网控制系统现场和远程监控功能。物联网技术引入现代光伏微电网控制系统，可充分发挥光伏微电网和配电网系统各自优点，节能降耗，维护系统稳定运行。建立与光伏微电网控制系统密切相关的运行控制、运行状况等信息数据库，实现对光伏微电网的远程和现场智能控制，从而大大提升光伏微电网控制的自动化管理水平。

A photovoltaic micro grid control system

【技术实现步骤摘要】
一种光伏微电网控制系统
本技术涉及太阳能新能源应用领域，具体地说涉及一种光伏微电网控制系统。
技术介绍
当今，传统化石能源是大量交通工具的燃料的主要来源，但它是一次能源。随着资源的过度开采利用，伴随人口膨胀，将会出现化石枯竭状态。此外，化石能源在使用过程中，会新增大量温室气体，比如二氧化碳等，同时可能产生一些有毒有有污染的烟气，威胁着自然生态。随着太阳能发电技术的进步，成本降低，使得光伏发电进展很快。太阳能光伏发电将成为世界电力的重要来源。为充分挖掘分布式发电的价值，提高其效益，解决光伏发电分布式发电的大规模应用问题，光伏微电网由此产生。光伏微电网将独立光伏发电系统和电网有机融合，光伏微电网采用先进的控制方式以及电力电子变换装置将分布式电源、储能装置、可控负荷连接在一起，使独立光伏系统和电网成为一个可控负荷，充分维护了微电网和大电网的安全稳定运行。传统的光伏微电网控制系统是单节点控制，也就是光伏微电网控制系统独立，只能在现场对光伏微电网控制系统各种参数监控和控制。但随着光伏微电网的普及，更多的光伏微电网发布在不同的位置，有的光伏微电网控制系统需要无人值守，或者需要在另外的场所对光伏微电网控制系统进行监控，实现信息化集中管理。目前广泛采用的单节点控制存在不足，主要是数据不能共享和远程监控，同时也需要采用一种新的技术对传统的太阳能光伏微电网控制系统信息化管理技术进行改进，使之更加安全、智能、提高太阳能光伏电动车充电系统可靠性、智能化和信息化管理水平。物联网(InternetofThings,简称IOT)是将识别技术、信息采集处理、互联网和传感器等技术相互交融的通信感知信息技术。物联网技术的出现为实时协同采集全面的与设备相关的海量信息提供可能。物联网将传感器网络等感知技术、互联网技术、智能运算技术等融为一体，能够实现相关信息全面感知、可靠传送和智能处理。随着信息技术在太阳能光伏充电站行业中逐步推广应用，物联网技术为太阳能光伏行业智能化、集中和远程控制管理构建了新的模式。在物联网时代，将物联网技术融入光伏微电网控制系统管理，可以将各种传感器和通信技术通过互联网连接，构建光伏微电网控制系统远程监控系统。定期或实时地采集光伏微电网控制系统的各种数据，远程通过数据融合，分析与评价，为光伏微电网控制系统的安全运营，日常养护管理提供科学的决策依据。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于物联网的一种光伏微电网控制系统，其结构简单，设计合理，信息化水平明显提升。基于物联网技术，将光伏微电网控制系统实现远程控制，提高了光伏微电网和电网有机融合的安全性和可靠性，充分发挥二者特点，延长蓄电池寿命，提高光伏转换效率，实用性强。物联网技术引入现代光伏微电网控制系统，可以充分利用物联网的各种优点，远程建立与光伏微电网控制系统密切相关的运行条件、运行状况等信息数据库，实现对光伏微电网控制系统的远程和智能控制。将传统的以人力控制为中心转变为以智能信息处理为中心，从而极大地提升光伏微电网控制系统的自动化管理水平，大大提高系统维护管理干预水平，提高机动性和主动性，进一步提升节能降耗效果。本技术采用的技术方案是：一种光伏微电网控制系统，其特征在于：基于物联网架构，将移动GPRS、3G通信和传感器线等技术应用到光伏微电网控制系统中。利用各种传感器技术实时检测光伏微电网控制系统运行状态，提取相关运行参数。通过GPRS、3G通信等互联网应用技术实现数据的现场收集及传输。建立光伏微电网控制系统相关信息数据存储中心，具有光伏微电网控制系统远程监控功能，提高光伏微电网控制系统信息化管理水平。一种光伏微电网控制系统，其特征在于：包括远程监控、单元、云平台单元、数据传输单元、现场监控单元。所述的现场监控单元主要由二部分组成。第一部分为现场控制，主要由SCADA监控系统、PLC控制器、光伏发电系统、混合储能系统、DC/DC、母线系统、DC/AC、配电网系统、负载等组成。主要是对光伏微电网控制系统进行现场控制，通过光伏PV阵列模块接收太阳能能量、采用最大功率点追踪MPPT控制模块对光伏阵列模块的能量进行处理，得到最大的能量输出，多余能量进行存储和反馈给配电网系统，给母线系统上负载供电。在能量不足时，配电网系统参与能量供给，补充光伏微电网能量输出的不足。第二部分主要功能是数据远程采集，由通信模块和数据采集等组成，完成数据采集任务。所述的数据传输单元由3G/以太网组成，主要完成数据无线传输任务。所述的云平台单元由远程控制、实时数据、历史数据和报警数据组成。太阳能光伏微电网远程监控单元和现场监控单元密联系起来。云平台单元主要有两个主要功能：第一是远程传递下达光伏微电网控制系统设备运行指令。第二是为企业管理系统ERP传递和提供光伏强度、温度信息、充电电流、充电电压等的实时、历史和报警等运行数据，便于现代化管理。所述的远程监控单元主要由远程监控电脑、手机、WEB服务器和GPRS系统等构成主要实现下达指令、远程控制光伏微电网设备运行、读取实时、历史和报警数据等任务。除了现场监控功能之外，增加了远程监控功能，便于企业相关人员对光伏微电网系统进行全方位控制管理。本技术的有益效果：对光伏微电网系统实行物联网技术改造后，既可现场控制，也可远程控制光伏微电网系统设备运行。现场SCADA监控系统、远程计算机和手机系统均具有设备监控、运行参数显示调整和运行工艺完善等多种功能。管理人员和设备技术人员可随时查询系统设备运行状态，及时调整生产管理手段。双向DC/AC变换器在逆变状态，光伏能量可供给负载，系统内剩余能量也可送入电网。混合储能技术有利于光伏微电网能量存储、延长蓄电池寿命，具有较好的抗负载波动变化能力。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1是本技术的总体结构示意图。图中：1-远程计算机、2-智能手机、3-远程监控、4-WEB服务器、5-远程控制、6-实时数据、7-报警数据、8-历史数据、9-云平台、10-数据传输、11-3G/以太网、12-SCADA监控系统、13-通信模块、14-数据采集、15-PLC控制器、16-光伏发电系统、17-DC/DC、18-母线系统、19-DC/AC、20-配电网系统、21–混合储能系统、22-负载、23-现场监控。具体实施方式参照图1，本技术所述的一种光伏微电网控制系统，基于物联网架构，包括现场监控单元23、数据传输单元10、云平台单元9和远程监控单元3构成。所述的现场监控单元23主要由二大部分组成，第一部分主要功能为现场控制与监视，由SCADA监控系统12、PLC控制器12、光伏发电系统16、混合储能系统21、DC/DC系统17、母线系统18、DC/AC系统19,配电网系统20、负载22等组成。主要是对光伏微电网控制系统进行现场监视和控制，光伏发电系统16接收太阳能能量、采用最大功率点追踪MPPT控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏微电网控制系统，其特征是包括：/n一个现场监控单元，其包括：/n一个由SCADA监控系统、PLC控制器、光伏发电系统、混合储能系统、DC/DC、母线系统、DC/AC、配电网系统以及负载组成，对光伏微电网控制系统进行现场控制，通过光伏PV阵列模块接收太阳能能量、采用最大功率点追踪MPPT控制模块对光伏阵列模块的能量进行处理，得到最大的能量输出，多余能量进行存储和反馈给配电网系统，给母线系统上负载供电，在能量不足时，配电网系统参与能量供给，补充光伏微电网能量输出的不足的现场控制部分；/n其中，所述SCADA监控系统与PLC控制器电连接；/n所述PLC控制器与光伏发电系统、DC/DC、DC/AC、配电网系统分别电连接；所述光伏发电系统与DC/DC电连接；所述DC/DC与母线系统电连接；所述母线系统与DC/AC电连接；所述DC/AC与配电网系统电连接；所述光伏发电系统与混合储能系统电连接；所述母线系统与负载电连接；/n以及，一个由通信模块和数据采集组成，完成数据采集任务的数据远程采集部分；/n其中，所述通信模块和数据采集电连接；/n一个由3G/以太网组成，完成数据无线传输任务的数据传输单元；/n一个由远程控制、实时数据、历史数据和报警数据组成，联系太阳能光伏微电网远程监控单元和现场监控单元，远程传递下达光伏微电网控制系统设备运行指令，为企业管理系统ERP传递和提供光伏强度、温度信息、充电电流、充电电压的实时、历史和报警运行数据的云平台单元；/n以及，一个由远程监控电脑、手机、WEB服务器和GPRS系统构成，实现下达指令、远程控制光伏微电网设备运行、读取实时、历史和报警数据任务的远程监控单元；/n其中，所述电脑、手机和GPRS系统分别与WEB服务器电连接；/n其中，上述SCADA监控系统与通信模块分别通过3G/以太网与远程控制、实时数据、历史数据和报警数据电连接；所述远程控制、实时数据、历史数据和报警数据均与WEB服务器电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种光伏微电网控制系统，其特征是包括：
一个现场监控单元，其包括：
一个由SCADA监控系统、PLC控制器、光伏发电系统、混合储能系统、DC/DC、母线系统、DC/AC、配电网系统以及负载组成，对光伏微电网控制系统进行现场控制，通过光伏PV阵列模块接收太阳能能量、采用最大功率点追踪MPPT控制模块对光伏阵列模块的能量进行处理，得到最大的能量输出，多余能量进行存储和反馈给配电网系统，给母线系统上负载供电，在能量不足时，配电网系统参与能量供给，补充光伏微电网能量输出的不足的现场控制部分；
其中，所述SCADA监控系统与PLC控制器电连接；
所述PLC控制器与光伏发电系统、DC/DC、DC/AC、配电网系统分别电连接；所述光伏发电系统与DC/DC电连接；所述DC/DC与母线系统电连接；所述母线系统与DC/AC电连接；所述DC/AC与配电网系统电连接；所述光伏发电系统与混合储能系统电连接；所述母线系统与负载电连接；

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡承言，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