一种基于微单元系统的家用电站技术方案

本发明专利技术涉及光伏发电技术领域，公开了一种基于微单元系统的家用电站，包括若干个智能微单元系统，每个智能微单元系统均包括若干个智能光伏组件、微组串控制单元和智能接线盒，每个智能接线盒与对应的智能光伏组件之间一体化设置，家用电站还包括用户配电箱和网关，网关能够与云端服务器之间信号连接。本发明专利技术将智能接线盒直接集成在智能光伏组件的内部，避免常见的微型逆变器需要额外找寻安装位置，各级单元之间的模块化、组件化设置，能够按照需要进行扩展或者改变执行方式，利于在各个地域的使用；并且本发明专利技术能够将损坏的网关的功能转移到另一完好的网关，能够在部分线路产生故障时，减轻或者消弭线路故障产生的影响，进而减轻对电网的压力。轻对电网的压力。轻对电网的压力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微单元系统的家用电站


[0001]本专利技术涉及光伏发电
，具体为一种基于微单元系统的家用电站。

技术介绍

[0002]能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。然而，在人类享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时，也遇到一系列无法避免的能源安全挑战，能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题直接威胁着人类的生存和发展，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。太阳能、风能、水能、潮汐能等可再生能源的利用被普遍看好，其中太阳能作为一种可永续利用的清洁能源，有着巨大的开发利用潜力。
[0003]中国专利申请CN103890956A公开了一种光伏发电系统，该系统包括多个光伏串，这些串中的至少一个为由多个集成光伏电池模块组成的串，并且每个模块包括一个光伏电池和一个与该光伏电池进行电气通信的初级阶段功率效率优化器，调整该光伏电池的输出电压和电流，减少由于与来自该串的这些集成光伏电池模块的输出的差异而导致的该串的输出功率损耗；每个次级阶段功率效率优化器与这些光伏串中的至少一个光伏串电连接，调整该至少一个光伏串的输出电压和电流，降低由于与这些串的输出的差异而导致的该系统的输出功率损耗；以及一个中央逆变器，该中央逆变器与该多个次级阶段功率效率优化器电连接。解决PV电池模块性能上的无规律性、工作和环境条件或制造上的缺陷，并且减少所需导线和逆变器的数量和大小。
[0004]但是其中以及现有技术中通常采用微型逆变器将太阳能转换为电能，并且由于微型逆变器的体积较大，需要特别为微型逆变器系统找到固定的安装位置，导致现有微型逆变器系统的设置成本较高安装复杂，并且常见的光伏组件其中部分被遮挡的情况下，整体发电效率会有极大的下降；并且现有的光伏发电系统无法对光伏发电中的电路损坏进行识别，在日常的维护或者损坏维修过程中，需要大量时间进行故障定位和故障的种类判断，使得整个光伏发电系统维护复杂，需要大量时间进行维护，导致光伏发电系统长时间无法工作。
[0005]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0006]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于微单元系统的家用电站，具备系统模块化设计一体化集成、即插即用装配简单、发电量高、成本低、安全可靠、故障识别和定位、智能调节等优点，解决了现有的微型逆变器系统成本高、发电效率低、安装不便，不具备故障识别和定位功能的问题，进一步提高了家用电站的发电量，使得家用电站更加安全可靠灵活。
[0007]（二）技术方案
一种基于微单元系统的家用电站，包括若干个智能微单元系统，若干个所述智能微单元系统之间通过电路连接，每个所述智能微单元系统均能够选择地向市电和家用电路供电；每个所述智能微单元系统均包括若干个智能光伏组件和微组串控制单元，每个所述智能光伏组件背部均设置有智能接线盒，每个所述智能接线盒与对应的所述智能光伏组件之间一体化设置，若干个所述智能接线盒均与所述微组串控制单元之间电连接；所述微组串控制单元装配在所述智能光伏组件的背面；所述智能光伏组件能够接收太阳能进行发电，发电产生可变的直流电通过所述智能接线盒将可变的直流电转换为稳定的直流电传输给所述微组串控制单元，稳定的直流电再通过所述微组串控制单元转化为用户可使用的交流电；所述家用电站还包括用户配电箱和网关，多个所述智能微单元系统中的多个微组串控制单元之间并联后接入所述用户配电箱；所述网关能够与云端服务器之间信号连接，所述网关将所述云端服务器下发的控制信号分别传输给对应的微组串控制单元，根据控制信号，各个所述微组串控制单元能够选择将向用户可使用的交流电向市电供给和向家庭供给；根据控制信号，各个所述微组串控制单元还能够独立进行关断和限制对应的所述智能光伏组件发电。
[0008]优选地，所述微组串控制单元能够通过螺丝固定、插接固定、粘贴固定中的任意一种固定方式或多种固定方式的组合固定在所述智能光伏组件的背面。
[0009]优选地，所述微组串控制单元内部设置有电源模块、通信控制模块、功率控制模块和执行模块；所述电源模块能够将输入的稳定的直流电转换为各种电压等级的供电电压；所述通信控制模块能够在所述微组串控制单元建立信号交流网络，所述通信控制模块能够根据所述微组串控制单元的运行情况向所述功率控制模块下发工作模式切换信号；所述通信控制模块还能够与所述网关之间建立信号交互通道，获取经过所述网关下发的控制信号；所述功率控制模块能够运行功率控制模块内置的控制策略和算法，实现所述微组串控制单元的功能；所述功率控制模块还能够与所述通信控制模块之间进行信号交互，实时获取所述微组串控制单元的运行情况，并且根据所述通信控制模块下发的工作模式切换信号切换不同的工作模式；所述执行模块能够根据所述通信控制模块获取的控制信号，执行相应的操作。
[0010]优选地，所述微组串控制单元内部还设置有故障识别模块，所述故障识别模块能够根据电力载波的变化，判断在当前的所述智能光伏组件中是否存在故障；并且所述故障识别模块能够根据电力载波的变化，判断故障具体产生的位置和故障的种类；所述网关能够根据电力载波信号和所述故障识别模块判断出的故障具体产生的位置和故障的种类，下发控制信号，调节所述微组串控制单元的运行状态。
[0011]优选地，所述智能接线盒内部设置有追踪模块、关断模块和PLC控制模块；所述追踪模块用于调节所述智能光伏组件的输出功率；所述关断模块在所述智能光伏组件产生故障时，将所述智能光伏组件进行断电保持所述智能光伏组件的外部绝缘；所述PLC控制模块能够执行内置的控制功能，所述PLC控制模块还能够与所述微组串控制单元之间进行信号交互。
[0012]优选地，在同一个智能微单元系统内部，各个智能光伏组件能够通过各自底部设置的智能接线盒进行接线；在同一个所述智能光伏组件内部，各个智能光伏组件通过各自底部设置的智能接线盒与所述微组串控制单元之间的接线方式为串联、并联、串并联结合
中的任意一种。
[0013]优选地，所述云端服务器分别与用户控制终端和总栈控制中心连接；在每个智能微单元系统中，网关能够将各个微组串控制单元以及各个智能接线盒上传至网关的信息，上传至云端服务器。
[0014]优选地，用户控制终端和总栈控制中心能够通过云端服务器向各个所述网关下发控制信号，通过所述网关下发的控制信号，分别控制所述网关对应的所述微组串控制单元和所述智能接线盒执行操作。
[0015]优选地，所述家用电站在每户家庭中能够设置多个，当一个家用电站的网关损坏时，另一个家用电站的网关能够介入网关损坏的家用电站，介入的网关能够分别向两个家用电站的所述微组串控制单元和所述智能接线盒下发控制信号。
[0016]（三）有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于微单元系统的家用电站，具备以下有益效果：1、该种基于微单元系统的家用电站的智能微单元系统内部集成智能接线盒和智能光伏组件，将智能接线盒直接集成在智能光伏组件的内部，通过这种一体化设置，避免常见本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微单元系统的家用电站，其特征在于：包括若干个智能微单元系统，若干个所述智能微单元系统之间通过电路连接，每个所述智能微单元系统均能够选择地向市电和家用电路供电；每个所述智能微单元系统均包括若干个智能光伏组件和微组串控制单元，每个所述智能光伏组件背部均设置有智能接线盒，每个所述智能接线盒与对应的所述智能光伏组件之间一体化设置，若干个所述智能接线盒均与所述微组串控制单元之间电连接；所述微组串控制单元装配在所述智能光伏组件的背面；所述智能光伏组件能够接收太阳能进行发电，通过所述智能接线盒将发电产生的可变的直流电转换为稳定的直流电传输给所述微组串控制单元，稳定的直流电再通过所述微组串控制单元转化为用户可使用的交流电；所述家用电站还包括用户配电箱和网关，多个所述智能微单元系统中的多个微组串控制单元之间并联后接入所述用户配电箱；所述网关能够与云端服务器之间信号连接，所述网关将所述云端服务器下发的控制信号分别传输给对应的微组串控制单元，根据控制信号，各个所述微组串控制单元能够选择将向用户可使用的交流电向市电供给和向家庭供给；根据控制信号，各个所述微组串控制单元还能够独立进行关断和限制对应的所述智能光伏组件发电。2.根据权利要求1所述的一种基于微单元系统的家用电站，其特征在于：所述微组串控制单元能够通过螺丝固定、插接固定、粘贴固定中的任意一种固定方式或多种固定方式的组合固定在所述智能光伏组件的背面。3.根据权利要求1所述的一种基于微单元系统的家用电站，其特征在于：所述微组串控制单元内部设置有电源模块、通信控制模块、功率控制模块和执行模块；所述电源模块能够将输入的稳定的直流电转换为各种电压等级的供电电压；所述通信控制模块能够在所述微组串控制单元建立信号交流网络，所述通信控制模块能够根据所述微组串控制单元的运行情况向所述功率控制模块下发工作模式切换信号；所述通信控制模块还能够与所述网关之间建立信号交互通道，获取经过所述网关下发的控制信号；所述功率控制模块能够运行功率控制模块内置的控制策略和算法，实现所述微组串控制单元的功能；所述功率控制模块还能够与所述通信控制模块之间进行信号交互，实时获取所述微组串控制单元的运行情况，并且根据所述通信控制模块下发的工作模式切换信号切换不同的工作模...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾永，谢申衡，封翔，李俊，
申请(专利权)人：安徽大恒新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：