小型智能双向自适应光伏并网发电系统及控制方法技术方案

技术编号:7282534 阅读:271 留言:0更新日期:2012-04-20 02:57
一种小型智能双向自适应光伏并网发电系统,包括光伏电池板矩阵与汇流箱,汇流箱输出端连接有蓄电池控制器、逆变/整流一体化转换器和直流负载控制开关,蓄电池控制器、直流负载控制开关连接蓄电池组、本地直流负载,在转换器输出端接有交流负载控制开关和并网控制器,在交流负载控制开关输出端接有本地交流负载,各输出端接有转换模块,电压和电流采样转换模块接有信号调制电路,在信号调制电路的输出端接有DSP处理器,各控制端连接PWM接口。一种小型智能双向自适应光伏并网发电系统的控制方法,包括控制参数准备、发电和供电控制。优点是:可靠性好,安装、运行、维护方便,稳定性高,适用性强,太阳能利用率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能并网发电系统,特别涉及一种。
技术介绍
随着经济和社会的发展,化石能源日趋紧缺和环保压力不断加大,各国都在积极探讨新能源、可再生能源,特别是太阳能。由于太阳能具有储量的无限性、存在的普遍性、利用的清洁性和逐渐显现的经济性等优势,使其成为人类最为理想的替代能源。因此,研究和开发太阳能发电已成为世界各国实现可持续发展的能源战略决策。近几年来,中国的新能源发电事业也得到了很快的发展。由于中国地域辽阔,海岸线长,拥有丰富的太阳能资源, 大力发展太阳阳能发电技术及其相关的储能、电能传输等相关技术成为缓解现今能源危机的关键。目前国内太阳能发电通常采用整流、逆变的离网型运行模式,系统的储能方式有抽水蓄能、蓄电池等方式。但是此类系统都具有输出功率对负载波动响应时间长,供电电能稳定性差的特点。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提出了一种,可兼容整流和逆变环节,以满足用户对发电系统可靠性的需求;同时,系统安装、运行、维护简单方便,稳定性高,适用性强,太阳能利用率高。本专利技术的技术解决方案是小型智能双向自适应光伏并网发电系统,包括具有最大功率跟踪功能光伏电池板矩阵 1,与光伏电池板矩阵1输出端连接的汇流箱2,其特殊之处是在汇流箱2输出端连接有用来对蓄电池开关状态及蓄电池充、放电状态进行转换控制的蓄电池控制器3、逆变/整流一体化转换器7和直流负载控制开关5,所述的蓄电池控制器3、直流负载控制开关5分别连接蓄电池组4、本地直流负载6,在逆变整流一体化转换器7输出端分别接有交流负载控制开关8和并网控制器10,在交流负载控制开关8输出端接有本地交流负载9,在光伏电池板矩阵1的输出端、汇流箱2输出端、逆变/整流一体化转换器7输出端、并网控制器10与电网11的公共耦合节点接有对输出电压及电流信号进行采集的电压和电流采样转换模块 12,所述的电压和电流采样转换模块12通过信号采集总线13接有信号调制电路14,在信号调制电路14的输出端接有DSP处理器15,蓄电池组控制器3、直流负载控制开关5、逆变整流一体化转换器7、交流负载控制开关8和并网控制器10的控制端分别连接至DSP处理器 15的PWM接口,在DSP处理器15上还接有周围电路。上述的逆变整流一体化转换器7是由逆变模式选择开关701、逆变器702、整流模式选择开关703和整流器704组成,逆变模式选择开关701和整流模式选择开关703根据 DSP处理器发出的PWM波分别闭合,使逆变整流一体化转换器7处于逆变模式或整流模式。权利要求1.一种小型智能双向自适应光伏并网发电系统,包括具有最大功率跟踪功能光伏电池板矩阵(1),与光伏电池板矩阵(1)输出端连接的汇流箱(2),其特征是在汇流箱(2)输出端连接有用来对蓄电池开关状态及蓄电池充、放电状态进行转换控制的蓄电池控制器(3 )、 逆变/整流一体化转换器(7)和直流负载控制开关(5),所述的蓄电池控制器(3)、直流负载控制开关(5)分别连接蓄电池组(4)、本地直流负载(6),在逆变整流一体化转换器(7)输出端分别接有交流负载控制开关(8)和并网控制器(10),在交流负载控制开关(8)输出端接有本地交流负载(9),在光伏电池板矩阵(1)的输出端、汇流箱(2)输出端、逆变/整流一体化转换器(7)输出端、并网控制器(10)与电网(11)的公共耦合节点接有对输出电压及电流信号进行采集的电压和电流采样转换模块(12),所述的电压和电流采样转换模块(12)通过信号采集总线(13)接有信号调制电路(14),在信号调制电路(14)的输出端接有DSP处理器(15),蓄电池组控制器(3)、直流负载控制开关(5)、逆变整流一体化转换器(7)、交流负载控制开关(8)和并网控制器(10)的控制端分别连接至DSP处理器(15)的PWM接口,在 DSP处理器(15 )上还接有周围电路。2.如权利要求1所述的小型智能双向自适应光伏并网发电系统,其特征是所述的逆变整流一体化转换器(7)是由逆变模式选择开关(701)、逆变器(702)、整流模式选择开关 (703)和整流器(704)组成,逆变模式选择开关(701)和整流模式选择开关(703)根据DSP 处理器发出的PWM波分别闭合,使逆变整流一体化转换器(7)处于逆变模式或整流模式。3.如权利要求1所述的小型智能双向自适应光伏并网发电系统,其特征是所述的DSP 处理器(15)周围电路是由接在DSP处理器(15)的地址端、数据端和电源接口的寄存模块 (16)、通讯模块(17)和DSP电源模块(18),所述的信号调制电路(14)、DSP处理器(15)及寄存模块(16)、通讯模块(17)和DSP电源模块(18)组成主控单元。4.如权利要求1所述的小型智能双向自适应光伏并网发电系统,其特征是在所述DSP 处理器的A/D接口还设有为系统提供不同的工作模式和工作参数指标的检测单元(19)。5.一种小型智能双向自适应光伏并网发电系统的控制方法,其特殊之处是5. 1、控制参数准备步骤1.1、开始步骤1.2、接收数据并放入内存,所述的数据为设定周期内电压和电流采样转换模块 (12)采集经DSP处理器(15)接收的A/D转换后的数据;步骤1. 3、对步骤1. 2中的数据进行标度转换,换算成三相电压和三相电流的瞬时值H '^c 入、八、h ;步骤1. 4、计算三相总瞬时有功功率P、总瞬时无功功率q、总瞬时视在功率s和功率因数COS伊.全文摘要一种小型智能双向自适应光伏并网发电系统,包括光伏电池板矩阵与汇流箱,汇流箱输出端连接有蓄电池控制器、逆变/整流一体化转换器和直流负载控制开关,蓄电池控制器、直流负载控制开关连接蓄电池组、本地直流负载,在转换器输出端接有交流负载控制开关和并网控制器,在交流负载控制开关输出端接有本地交流负载,各输出端接有转换模块,电压和电流采样转换模块接有信号调制电路,在信号调制电路的输出端接有DSP处理器,各控制端连接PWM接口。一种小型智能双向自适应光伏并网发电系统的控制方法,包括控制参数准备、发电和供电控制。优点是可靠性好,安装、运行、维护方便,稳定性高,适用性强,太阳能利用率高。文档编号H02J3/38GK102412598SQ201110411579公开日2012年4月11日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日专利技术者孙秋野, 张忠林, 张相明, 张铁岩, 李艳龙, 杜士鹏, 赵丹, 赵琰, 邓玮 申请人:沈阳工程学院, 辽宁省电力有限公司锦州供电公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张铁岩李艳龙张忠林孙秋野赵琰赵丹邓玮张相明杜士鹏
申请(专利权)人:辽宁省电力有限公司锦州供电公司沈阳工程学院
类型:发明
国别省市:

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