一种单晶硅发电系统技术方案

一种单晶硅发电系统，包括发电模块、逆变模块、检测模块和控制模块。所述的发电模块通过直流断路器与逆变模块的直流侧相连，逆变模块的交流侧通过交流断路器与交流负载或电网连接。发电模块由多个单晶硅光伏组件串联组成。检测模块包括辐照传感器、电压表、电流表和三相电能表。控制模块为MCU；检测模块的辐照传感器、电压表、电流表和三相电能表均与MCU相连。该单晶硅发电系统结构简单，能够监控各种参数。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶硅发电系统
本技术涉及一种单晶硅发电系统。
技术介绍
现有的单晶硅发电系统，只能将电能通过逆变器输出到负载或电网，缺乏必要的控制模块，因此，无法实现对系统的实时保护，从而容易导致系统故障或损毁。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种单晶硅发电系统，该单晶硅发电系统结构简单，能监控各种参数，功能丰富，安全性高。本技术的技术解决方案如下：一种单晶硅发电系统，包括发电模块、逆变模块、检测模块和控制模块；所述的发电模块通过直流断路器与逆变模块的直流侧相连，逆变模块的交流侧通过交流断路器与交流负载或电网连接；发电模块由多个单晶硅光伏组件串联而成；检测模块包括辐照传感器、电压表、电流表和三相电能表；控制模块为MCU；检测模块的辐照传感器、电压表、电流表和三相电能表均与MCU相连；发电模块由20个单晶硅光伏组件串联而成；发电模块为多个，多个发电模块并联；发电模块处安装有防雷器。本技术单晶硅发电系统还包括设置在发电模块处的温度传感器，温度传感器与MCU相连。MCU为基于Modbus-TCP的分布式控制器，逆变模块为单晶硅并网逆变器，型号为SG10KTL。直流断路器和交流断路器与MCU相连，受控于MCU。单晶硅发电系统还包括作为备用电源的风力发电机，风力发电机作为备用设备，通过直交流转换装置和MCU相连(具体如图1)，风力发电机输出的交流电经整流后通过直流断路器与逆变模块的直流侧相连，风力发电机安装在支架上，支架包括田字形的水平设置的底框，底框的中心处设有用于支撑风力发电机的竖直方向上设置的支柱；支柱的顶部设有安装盘，底框的外框架包括4根依次相连的横杆，安装盘与4根横杆之间设有4根斜向支撑杆。采用这种支架，能稳定的支持风力发电机。本技术的单晶硅发电系统，能实时监控温度和辐照数据，以及监控各开关的状态，并通MOdbus-TCP分布式控制器实现数据的采集和对各模块的控制，因此，能全方位的监控系统的运行，安全性高。另外，本技术单晶硅发电系统可接入交直流混合微电网系统中，作为其中的一个重要部分。交直流混合微电网系统将单晶硅太阳能设备、多晶硅太阳能设备、非晶硅太阳能设备、微型风力发电机和柴油发电机集成到一起，另外，还将铁锂电池和超级电容集成到单晶硅发电系统中，因此，涉及多种发电和储能设备，兼容性好，功能丰富，充分利用清洁能源，而且通过交流母线和直流母线进行馈电，多余的电能能反向输出到电网中，因此，这种单晶硅发电系统是一种集成度高，易于实施，且兼容性好，灵活性好的发电和储能系统，易于推广实施，充分使用清洁能源，具有显著的社会效益和经济效益。附图说明图1为交直流混合微电网系统的总体结构示意图；图2为单晶硅发电系统的原理框图；图3为风力发电机支架的结构示意图；图中：1底框，2支柱，3横杆，4斜向支撑杆，5安装盘。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术做进一步说明：本技术描述了一种单晶硅发电系统，该系统能有效解决交直流微网系统的故障模拟预测、故障在线监控、多代理分层快速调度等问题，各部件之间的具体连接如图1所示。实施例1：一、交直流混合微电网系统，该系统中集成有单晶硅发电系统；如图1，交直流混合微电网由一条三相380V的交流母线和一条DC800V的直流母线组成，交流母线由10kW单晶硅(即单晶硅发电系统)、10kW多晶硅、3kW非晶硅、3kW风力发电机组、10kW模拟柴油发电机组、模拟故障系统、用户负载和30kW模拟负载组成，直流母线由4kW的单晶硅、4kW多晶硅、50kWh的磷酸铁锂电池电池储能、50kW10s的超级电容储能、模拟故障系统、用户直流负载和20kW直流模拟负载组成，交直流母线通过50kW的储能变流器连接再经过公共连接点(PointofCommonCoupling)PCC并网。交直流混合微网由一条交流母线和一条直流母线组成，交流母线为三相380V，交流母线上并接了10kW单晶硅发电系统、10kW多晶硅发电系统、3kW非晶硅发电系统、3kW风力发电机组系统、10kW的柴油模拟发电机系统和负荷系统以及模拟故障系统组成。二、单晶硅发电系统单晶硅发电系统主要采集太阳能电池组串输出的电压和电流参数、逆变器运行状态参数、单晶硅发电系统并网交流电量和质量参数以及所处的环境因素如辐射强度、温度等。直流电流表电压表直流电流表和直流电压表一方面实时显示组串输出的电压电流，方便用户直观观测；一方面通过模拟量传送给单晶硅Modbus-TCP分布式控制器。直流电流表和直流电压表采用LED数码管显示直流电压和电流，直流电流表和电压表采用苏州迅鹏仪器仪表有限公司专门为太阳能光伏发电系统开发的仪表。有精度高、体积轻巧、外型美观、安装方便、抗干扰能力强等特点。直流电流表的型号为：SPA-96BDA，直流电压表的型号为：SPA-96BDV。三相电量表三相电量表主要是测量单晶硅发电系统馈送到电网的电量，同时还可以监测逆变器输出的相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率和有功电度、无功电度并通过通讯的方式把所监控的数据参数实时传送给Modbus-TCP分布式控制器进行处理，并进行相应控制决策。为了充分满足上述功能要求，选用DTM730系列电力参数测量仪。DTM730具有极高的性价比，可以直接取代常规电力变送器及测量仪表，是一种智能化、数字化的前端采集元件。DTM730通过高亮数码管显示数据，同时具有通讯功能，支持RS485通讯接口，采用Modbus-RTU通讯协议。总辐射传感器总辐射传感器的功能是测量太阳能辐射的辐射强度。总辐射传感器实时把辐射强度通过4-20mA的模拟量传送到数据采集模块，总辐射传感器选用武汉富源飞科的总辐射传感器，型号为：FY-ZF。其主要参数见表2-7光照强度传感器参数。温度传感器温度传感器的功能是实时采集太阳能电池板处的温度。温度传感器安装在每块太阳能电池板支架上，实时采集太阳能电池板处的温度，并传送至系统的数据采集模块。温度传感器采用PT100，并带有防水功能，能准确测量-10℃-100℃的温度范围。Modbus-TCP分布式控制器Modbus-TCP分布式控制器是单晶硅发电系统的控制核心，在整个系统中充当多代理分层执行层的就地控制器的角色，实时采集单晶硅阵列的输出电流电压参数、逆变器运行状态参数、逆变器输出并网电量及电能质量参数、环境数据参数。再把实时采集的参数进行运算处理形成相应的就地暂态控制策略，同时也把实时采集的数据通过工业以太网传送给微网监控中心的MGCC，形成微网的整体控制策略并下达至Modbus-TCP分布式控制器，Modbus-TCP分布式控制器作为执行层实现MGCC控制策略的执行保证微电网的稳定运行。因此Modbus-TCP分布式控制器要具备强大的数据采集和处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶硅发电系统，其特征在于：所述的单晶硅发电系统包括发电模块、逆变模块、检测模块和控制模块；/n所述的发电模块通过直流断路器与逆变模块的直流侧相连；逆变模块的交流侧通过交流断路器与交流负载或电网连接；/n发电模块由多个单晶硅光伏组件串联组成；/n检测模块包括辐照传感器、电压表、电流表和三相电能表；/n控制模块为MCU；辐照传感器、电压表、电流表和三相电能表均与MCU相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种单晶硅发电系统，其特征在于：所述的单晶硅发电系统包括发电模块、逆变模块、检测模块和控制模块；
所述的发电模块通过直流断路器与逆变模块的直流侧相连；逆变模块的交流侧通过交流断路器与交流负载或电网连接；
发电模块由多个单晶硅光伏组件串联组成；
检测模块包括辐照传感器、电压表、电流表和三相电能表；
控制模块为MCU；辐照传感器、电压表、电流表和三相电能表均与MCU相连。


2.根据权利要求1所述的单晶硅发电系统，其特征在于：所述的发电模块由20个单晶硅光伏组件串联而成。


3.根据权利要求2所述的单晶硅发电系统，其特征在于：发电模块为多个。


4.根据权利要求1所述的单晶硅发电系统，其特征在于：发电模块安装有防雷器，防雷器与信号的出入口相连的同时，通过接地将能量引入大地，从而有效地吸收电涌产生的能量冲击，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖祥慧，许洪华，赵斌，付勋波，
申请(专利权)人：北京科诺伟业科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11