專利名稱：光伏并網(wǎng)電站智能控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏電站技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種光伏并網(wǎng)電站智能控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對(duì)環(huán)境造成的危害也日益突出，為了維持長(zhǎng)遠(yuǎn) 的可持續(xù)發(fā)展，太陽能作為一種取之不盡用之不竭且無污染的能源，越來越受到重視。太陽 能越來越多的在生活、工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用，光伏發(fā)電就是其中一項(xiàng)。在光伏發(fā)電領(lǐng)域中， 電站有兩種形式一種是離網(wǎng)，即太陽能電池板供電給蓄電池，然后由蓄電池供給負(fù)載；還 有一種是并網(wǎng)，是光伏發(fā)電與交流電網(wǎng)結(jié)合為負(fù)載提供電力。而目前光伏并網(wǎng)電站越來越 多，為了實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電系統(tǒng)與交流電網(wǎng)間的智能結(jié)合，在充分利用太陽能發(fā)電的同時(shí)，防 止逆流對(duì)交流電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，不對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響成為了需要克服的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種光伏并網(wǎng)電站智 能控制系統(tǒng)及方法，它能有效防止逆流對(duì)交流電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊。為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案該光伏并網(wǎng)電站智能控制系統(tǒng)，包括多組光伏陣列、逆變器、負(fù)載，多組光伏陣列 與所述逆變器的輸入側(cè)連接，逆變器的輸出側(cè)與交流電網(wǎng)連接；還包括第一電流互感器，所述第一電流互感器的一次側(cè)與所述逆變器的輸出側(cè)連 接，二次側(cè)連接第一電流變送器的輸入端；所述第一電流變送器的輸出端連接中央控制器 PLC的第一模擬信號(hào)輸入端；還包括第二電流互感器，第二電流互感器的一次側(cè)連接負(fù)載的總輸入側(cè)，二次側(cè) 連接第二電流變送器的輸入端；所述第二電流變送器的輸出端連接所述中央控制器PLC的 第二模擬信號(hào)輸入端；還包括多個(gè)直流接觸器，與所述光伏陣列一一對(duì)應(yīng)，直流接觸器的輸入端通過控 制裝置與所述中央控制器PLC的控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，直流接觸器的輸出端連接在相 應(yīng)的光伏陣列與所述逆變器的輸入側(cè)之間。光伏并網(wǎng)電站智能控制方法，包括以下步驟1)、利用第一電流互感器檢測(cè)逆變器的輸出側(cè)電流，并經(jīng)第一電流變送器轉(zhuǎn)化為 第一模擬信號(hào)后送至中央控制器PLC的第一模擬信號(hào)輸入端；利用第二電流互感器檢測(cè)負(fù)載總輸入側(cè)電流，并經(jīng)第二電流變送器轉(zhuǎn)化為第二模 擬信號(hào)后送至所述中央控制器PLC的第二模擬信號(hào)輸入端；2)、中央控制器PLC對(duì)接收到的第一模擬信號(hào)、第二模擬信號(hào)進(jìn)行處理，并判斷比 較與第一模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的光伏發(fā)電量、與第二模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的負(fù)載用電量的大小關(guān)系；3)、中央控制器PLC根據(jù)所述的光伏發(fā)電量、負(fù)載用電量的大小關(guān)系的判斷結(jié)果， 輸出對(duì)所述直流接觸器的控制信號(hào)；
如果判斷光伏發(fā)電量小于負(fù)載用電量時(shí)，中央控制器PLC控制所有直流接觸器閉 合，啟動(dòng)所有光伏陣列；如果判斷光伏發(fā)電量大于負(fù)載用電量時(shí)，中央控制器PLC根據(jù)差值的大小輸出控 制信號(hào)，控制一個(gè)或多個(gè)直流接觸器打開，關(guān)閉一組或多組光伏陣列。本發(fā)明的有益效果是能實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏發(fā)電量的檢測(cè)和實(shí)時(shí)控制，在發(fā)電滿足負(fù)載 使用的前提下防止出現(xiàn)電量逆流至交流電網(wǎng)的情況，解決光伏發(fā)電與交流電網(wǎng)之間結(jié)合時(shí) 存在的問題，為光伏發(fā)電的應(yīng)用提供了方便，對(duì)光伏發(fā)電的普及起到了極大的促進(jìn)作用。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例中光伏并網(wǎng)電站控制系統(tǒng)的電路原理圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例中光伏并網(wǎng)電站控制系統(tǒng)的電路原理框圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例中光伏并網(wǎng)電站控制方法的流程圖；圖中1光伏陣列，2逆變器，3第一電流變送器，4中央控制器PLC，5負(fù)載，6第二 電流變送器，7交流電網(wǎng)，8直流接觸器，9控制裝置。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，該光伏并網(wǎng)電站智能控制系統(tǒng)包括多組光伏陣列1、逆變器2、負(fù)載 5，多組光伏陣列1與所述逆變器2的輸入側(cè)連接，逆變器2的輸出側(cè)與交流電網(wǎng)7連接；還 包括第一電流互感器TA1、第一電流變送器3、中央控制器PLC 4、第二電流互感器TA2、第二 電流變送器6及多個(gè)直流接觸器8。第一電流互感器TAl的一次側(cè)與所述逆變器2的輸出側(cè)連接，二次側(cè)連接第一電 流變送器3的輸入端；所述第一電流變送器3的輸出端連接中央控制器PLC 4的第一模擬 信號(hào)輸入端。第二電流互感器TA2的一次側(cè)連接負(fù)載5的總輸入側(cè)，二次側(cè)連接第二電流變送 器6的輸入端；所述第二電流變送器6的輸出端連接所述中央控制器PLC 4的第二模擬信 號(hào)輸入端。每個(gè)直流接觸器8與每組光伏陣列1 一一對(duì)應(yīng)，直流接觸器8的輸入端通過控制 裝置9與所述中央控制器PLC 4的控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，直流接觸器8的輸出端連接 在相應(yīng)的光伏陣列與所述逆變器2的輸入側(cè)之間。如圖3所示，該光伏并網(wǎng)電站智能控制方法，包括以下步驟1)、利用第一電流互感器TAl檢測(cè)逆變器2的輸出側(cè)電流，并經(jīng)第一電流變送器3 轉(zhuǎn)化為4-20mA的第一模擬信號(hào)后送至中央控制器PLC 4的第一模擬信號(hào)輸入端；利用第二電流互感器TA2檢測(cè)負(fù)載5總輸入側(cè)電流，并經(jīng)第二電流變送器6轉(zhuǎn)化 為4-20mA的第二模擬信號(hào)后送至所述中央控制器PLC 4的第二模擬信號(hào)輸入端；2)、中央控制器PLC 4對(duì)接收到的第一模擬信號(hào)、第二模擬信號(hào)進(jìn)行處理，并判斷 比較與第一模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的光伏發(fā)電量、與第二模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的負(fù)載用電量的大小關(guān)系；3)、中央控制器PLC 4根據(jù)所述的光伏發(fā)電量、負(fù)載用電量的大小關(guān)系的判斷結(jié) 果，輸出對(duì)所述直流接觸器的控制信號(hào)；
如果判斷光伏發(fā)電量小于負(fù)載用電量時(shí)，中央控制器PLC控制所有直流接觸器閉 合，啟動(dòng)所有光伏陣列；如果判斷光伏發(fā)電量大于負(fù)載用電量時(shí)，中央控制器PLC根據(jù)差值的大小輸出控 制信號(hào)，控制一個(gè)或多個(gè)直流接觸器打開，關(guān)閉一組或多組光伏陣列。例如當(dāng)光伏發(fā)電量 超過負(fù)載用電量的105%時(shí)，打開一個(gè)直流接觸器，關(guān)閉一組光伏陣列以降低太陽能發(fā)電 量；依次類推。中央控制器PLC實(shí)時(shí)根據(jù)所述差值的大小，調(diào)整打開直流接觸器的數(shù)量，即 調(diào)整關(guān)閉光伏陣列的組數(shù)。這樣在光伏并網(wǎng)電站工作中當(dāng)光伏陣列不發(fā)電時(shí)，由交流電網(wǎng)向負(fù)載供電；當(dāng)光伏陣列發(fā)出的電量不滿足負(fù)載使用時(shí)，由光伏陣列和交流電網(wǎng)共同向負(fù)載提 供所需的電量；當(dāng)光伏陣列發(fā)出的電量超過負(fù)載的使用量時(shí)，可強(qiáng)行按需切斷單組或多組光伏陣 列的輸出端，以減小光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出電量，使之與負(fù)載的用電量相匹配，防止出現(xiàn)光伏 發(fā)電過剩而逆流至交流電網(wǎng)的情況。
權(quán)利要求
光伏并網(wǎng)電站智能控制系統(tǒng)，包括多組光伏陣列、逆變器、負(fù)載，多組光伏陣列與所述逆變器的輸入側(cè)連接，逆變器的輸出側(cè)與交流電網(wǎng)連接；其特征是還包括第一電流互感器，所述第一電流互感器的一次側(cè)與所述逆變器的輸出側(cè)連接，二次側(cè)連接第一電流變送器的輸入端；所述第一電流變送器的輸出端連接中央控制器PLC的第一模擬信號(hào)輸入端；還包括第二電流互感器，第二電流互感器的一次側(cè)連接負(fù)載的總輸入側(cè)，二次側(cè)連接第二電流變送器的輸入端；所述第二電流變送器的輸出端連接所述中央控制器PLC的第二模擬信號(hào)輸入端；還包括多個(gè)直流接觸器，與所述光伏陣列一一對(duì)應(yīng)，直流接觸器的輸入端通過控制裝置與所述中央控制器PLC的控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，直流接觸器的輸出端連接在相應(yīng)的光伏陣列與所述逆變器的輸入側(cè)之間。
2.光伏并網(wǎng)電站智能控制方法，其特征是，包括以下步驟1)、利用第一電流互感器檢測(cè)逆變器的輸出側(cè)電流，并經(jīng)第一電流變送器轉(zhuǎn)化為第一 模擬信號(hào)后送至中央控制器PLC的第一模擬信號(hào)輸入端；利用第二電流互感器檢測(cè)負(fù)載總輸入側(cè)電流，并經(jīng)第二電流變送器轉(zhuǎn)化為第二模擬信 號(hào)后送至所述中央控制器PLC的第二模擬信號(hào)輸入端；2)、中央控制器PLC對(duì)接收到的第一模擬信號(hào)、第二模擬信號(hào)進(jìn)行處理，并判斷比較與 第一模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的光伏發(fā)電量、與第二模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的負(fù)載用電量的大小關(guān)系；3)、中央控制器PLC根據(jù)所述的光伏發(fā)電量、負(fù)載用電量的大小關(guān)系的判斷結(jié)果，輸出 對(duì)所述直流接觸器的控制信號(hào)；如果判斷光伏發(fā)電量小于負(fù)載用電量時(shí)，中央控制器PLC控制所有直流接觸器閉合， 啟動(dòng)所有光伏陣列；如果判斷光伏發(fā)電量大于負(fù)載用電量時(shí)，中央控制器PLC根據(jù)差值的大小輸出控制信 號(hào)，控制一個(gè)或多個(gè)直流接觸器打開，關(guān)閉一組或多組光伏陣列。
全文摘要
光伏并網(wǎng)電站智能控制系統(tǒng)及方法，其系統(tǒng)包括多組光伏陣列、逆變器、負(fù)載，多組光伏陣列與逆變器輸入側(cè)連接；其特征是還包括第一電流互感器，其一次側(cè)與逆變器輸出側(cè)連接，二次側(cè)連接第一電流變送器輸入端；第一電流變送器輸出端連接中央控制器PLC；還包括第二電流互感器，其一次側(cè)連接負(fù)載總輸入側(cè)，二次側(cè)連接第二電流變送器輸入端；第二電流變送器輸出端連接中央控制器PLC；還包括多個(gè)直流接觸器，與光伏陣列一一對(duì)應(yīng)；直流接觸器的輸入端通過控制裝置與中央控制器PLC的控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，輸出端連接在相應(yīng)的光伏陣列與所述逆變器的輸入側(cè)之間。它實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏發(fā)電量的檢測(cè)和實(shí)時(shí)控制，在發(fā)電滿足負(fù)載使用的前提下防止電量逆流至交流電網(wǎng)。
文檔編號(hào)H02J3/38GK101958555SQ20101026872
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者于海泉, 徐貴陽 申請(qǐng)人:山東力諾太陽能電力工程有限公司