本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)及及方法。
背景技術(shù)：
低電壓穿越是指電力系統(tǒng)在發(fā)生諸如短路等暫態(tài)故障引起電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落時，電站能夠保持并網(wǎng)，支撐電網(wǎng)故障恢復(fù)，從而“穿越”這個低電壓時間(區(qū)域)，避免引起電網(wǎng)故障的擴(kuò)大化。隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量在區(qū)域電網(wǎng)中的比例不斷增大，對電力系統(tǒng)的影響也逐漸顯現(xiàn)。如果在電網(wǎng)發(fā)生故障導(dǎo)致電網(wǎng)電壓跌落時，電站立即切除，將引起系統(tǒng)潮流的劇烈變化，導(dǎo)致大面積停電。
現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電方案存在如下缺陷：由于光伏發(fā)電系統(tǒng)需要配置UPS電源，增加了系統(tǒng)成本；同時，由于系統(tǒng)的電源設(shè)備增加，電源設(shè)備發(fā)生故障的概率提高，降低了光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對上述問題，本發(fā)明提供一種光伏發(fā)電系統(tǒng)及及方法。
本發(fā)明一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏發(fā)電單元及匯流單元、直流開關(guān)、母線電容、逆變功率模塊、并網(wǎng)電抗器、網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)、控制單元和供電電源；該直流開關(guān)連接在所述電池及匯流單元與逆變功率模塊之間，該網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)連接在所述并網(wǎng)電抗器與電網(wǎng)之間；所述供電電源輸出端分別連接所述直流開關(guān)、網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)和控制單元；
所述供電電源包括隔離變壓器、整流電路、變壓電路、直流變壓電路和直流并聯(lián)電路；
所述隔離變壓器輸入端連接電網(wǎng)，所述整流電路和變壓電路連接在該隔離變壓器之后，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)電源的整流和變壓；
所述直流變壓電路輸入端直接或間接連接光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流母線，實(shí)現(xiàn)對直流母線電壓的變壓；
所述直流并聯(lián)電路的輸入端直接或間接連接所述整流電路的輸出端、直接或間接連接光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流母線，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)電源的整流直流和直流母線直流的并聯(lián)；
光伏發(fā)電單元，將所述的光伏發(fā)電單元劃分為多個光伏發(fā)電子單元，該光伏發(fā)電子單元由一定數(shù)量的光伏電池彼此電連接構(gòu)成，每個光伏發(fā)電子單元的電壓和電流處于對人體無害的范圍內(nèi)，觸發(fā)單元與感應(yīng)器連接，觸發(fā)單元受感應(yīng)器的電信號的驅(qū)動，斷開或連接光伏發(fā)電子單元之間的電流通路，感應(yīng)器感感應(yīng)外界環(huán)境，一旦感應(yīng)器感應(yīng)到的外界環(huán)境的異常信號超出產(chǎn)品預(yù)設(shè)的安全范圍，即驅(qū)動觸發(fā)單元動作斷開每個光伏發(fā)電子單元之間的電流通路，將整個光伏發(fā)電系統(tǒng)分離成多個對人體安全的光伏發(fā)電子單元；
還包括用于采集所述光伏發(fā)電單元的狀態(tài)參數(shù)的傳感器模塊以及用于無線發(fā)送所述光伏發(fā)電單元的狀態(tài)參數(shù)的無線通信模塊；
微網(wǎng)本地服務(wù)器，其能夠接收各所述光伏發(fā)電單元的狀態(tài)參數(shù)，基于所接收到的光伏發(fā)電單元的狀態(tài)參數(shù)確定各所述光伏發(fā)電單元的運(yùn)行狀態(tài)，并將所接收到的狀態(tài)參數(shù)和所確定的運(yùn)行狀態(tài)經(jīng)由英特網(wǎng)發(fā)送至所述中心服務(wù)器。
進(jìn)一步地，所述的觸發(fā)單元由多個觸發(fā)器構(gòu)成，每個光伏發(fā)電子單元都電連接一個觸發(fā)器，并通過該觸發(fā)器與其他光伏發(fā)電子單元電連接，每個觸發(fā)器都受感應(yīng)器驅(qū)動，所述的感應(yīng)器集成在光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部，或者設(shè)置在光伏發(fā)電系統(tǒng)外部。
進(jìn)一步地，所述的感應(yīng)器為溫度傳感器，觸發(fā)器為信號繼電器，溫度傳感器感應(yīng)到溫度超過設(shè)定值時，驅(qū)動信號繼電器斷開每個光伏發(fā)電子單元之間的電流通路，述的溫度傳感器為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
進(jìn)一步地，所述的感應(yīng)器為振動傳感器，觸發(fā)器為信號繼電器，振動傳感器感應(yīng)到振動信號超過設(shè)定值時，驅(qū)動信號繼電器斷開每個光伏發(fā)電子單元之間的電流通路，所述的振動傳感器為啟動汽車爆炸式氣囊保護(hù)裝置的汽車振動傳感器，觸發(fā)器為信號繼電器，汽車振動傳感器感應(yīng)到振動信號超過設(shè)定值時，在啟動爆炸式氣囊保護(hù)裝置的同時驅(qū)動信號繼電器斷開每個光伏發(fā)電子單元之間的電流通路，所述的振動傳感器為感應(yīng)地震信號的萬向振動傳感器，觸發(fā)器為信號繼電器，萬向振動傳感器感應(yīng)到振動信號超過設(shè)定值時，驅(qū)動信號繼電器斷開每個光伏發(fā)電子單元之間的電流通路。
進(jìn)一步地，所述隔離變壓器、整流電路和變壓電路為AC/DC變換器，所述直流變壓電路為DC/DC變換器，該AC/DC變換器的輸入端連接電網(wǎng)，該DC/DC變換器的輸入端連接光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流母線，該AC/DC變換器的輸出端與該DC/DC變換器的輸出端連接所述直流并聯(lián)電路的輸入端，該直流并聯(lián)電路的輸出端分別連接光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流開關(guān)、網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)和控制單元，所述變壓電路和所述直流變壓電路為同一DC/DC變換器；
所述整流電路的輸入端連接所述隔離變壓器的輸出端；
所述直流并聯(lián)電路的輸入端連接所述整流電路的輸出端和光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流母線、輸出端連接所述DC/DC變換器的輸入端；
所述DC/DC變換器的輸出端分別連接光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流開關(guān)、網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)和控制單元。
進(jìn)一步地，還包括存儲器，
所述存儲器將各所述光伏發(fā)電單元的物理地址與ID號相關(guān)聯(lián)地存儲；
所述微網(wǎng)本地服務(wù)器被配置為：在基于所接收到的光伏發(fā)電單元的狀態(tài)參數(shù)確定某個光伏發(fā)電單元出現(xiàn)運(yùn)行故障的情況下，基于該光伏發(fā)電單元的ID號從所述存儲器獲取相應(yīng)的物理地址，并通過所述中心服務(wù)器發(fā)送表示該物理地址處的光伏發(fā)電單元出現(xiàn)了故障的消息至特定的客戶端。
進(jìn)一步地，還包括定位輔助終端，
所述定位輔助終端確定待安裝光伏發(fā)電單元的物理地址，獲取待安裝至該物理地址的光伏發(fā)電單元的ID號，并在將該物理地址與該ID號相關(guān)聯(lián)地存儲至所述存儲器之后，提示操作人員將該光伏發(fā)電單元安裝至該物理地址。
本發(fā)明光伏發(fā)電系統(tǒng)的方法，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)采用上述的光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述方法包括：
將各所述光伏發(fā)電單元的物理地址與ID號相關(guān)聯(lián)地存儲；
各所述微網(wǎng)本地服務(wù)器基于所接收到的光伏發(fā)電單元的狀態(tài)參數(shù)確定各所述光伏發(fā)電單元的運(yùn)行狀態(tài)；以及在確定某個光伏發(fā)電單元出現(xiàn)運(yùn)行故障的情況下，所述微網(wǎng)本地服務(wù)器基于該光伏發(fā)電單元的ID號獲取相應(yīng)的物理地址，并通過所述中心服務(wù)器發(fā)送表示該物理地址處的光伏發(fā)電單元出現(xiàn)了故障的消息至特定的客戶端。
進(jìn)一步地，將各所述光伏發(fā)電單元的物理地址與ID號相關(guān)聯(lián)地存儲，包括：
確定待安裝光伏發(fā)電單元的物理地址；
獲取待安裝至該物理地址的光伏發(fā)電單元的ID號；以及
在將該物理地址與該ID號相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行存儲之后，提示操作人員將該光伏發(fā)電單元安裝至該物理地址。
所述鋰電池的過充安全性能的判斷包括：若所述溫度變化曲線與所述溫度變化仿真曲線吻合，且所述溫度變化曲線未超過所述溫度閾值，所述電壓變化曲線未超過所述電壓閾值，則判斷所述鋰電池符合安全性能要求；若所述溫度變化曲線與所述溫度變化仿真曲線不吻合，但所述溫度變化曲線未超過所述溫度閾值，所述電壓變化曲線未超過所述電壓閾值，則判斷所述鋰電池符合存在內(nèi)部不均勻的缺陷；若所述溫度變化曲線與所述溫度變化仿真曲線不吻合且所述溫度變化曲線超過所述溫度閾值，或者所述電壓變化曲線超過所述電壓閾值，則判斷所述鋰電池不符合安全性能要求。
有益效果
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)具備如下有益效果：
在發(fā)生意外的危險狀況時，光伏發(fā)電系統(tǒng)自動被切分成對人體不能產(chǎn)生威脅的子系統(tǒng)，從而徹底保護(hù)了和光伏系統(tǒng)接觸的人體免遭損害。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1
本實(shí)施例光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏發(fā)電單元及匯流單元、直流開關(guān)、母線電容、逆變功率模塊、并網(wǎng)電抗器、網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)、控制單元和供電電源；該直流開關(guān)連接在所述電池及匯流單元與逆變功率模塊之間，該網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)連接在所述并網(wǎng)電抗器與電網(wǎng)之間；所述供電電源輸出端分別連接所述直流開關(guān)、網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)和控制單元；
所述供電電源包括隔離變壓器、整流電路、變壓電路、直流變壓電路和直流并聯(lián)電路；
所述隔離變壓器輸入端連接電網(wǎng)，所述整流電路和變壓電路連接在該隔離變壓器之后，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)電源的整流和變壓；
所述直流變壓電路輸入端直接或間接連接光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流母線，實(shí)現(xiàn)對直流母線電壓的變壓；
所述直流并聯(lián)電路的輸入端直接或間接連接所述整流電路的輸出端、直接或間接連接光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流母線，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)電源的整流直流和直流母線直流的并聯(lián)；
光伏發(fā)電單元，將所述的光伏發(fā)電單元劃分為多個光伏發(fā)電子單元，該光伏發(fā)電子單元由一定數(shù)量的光伏電池彼此電連接構(gòu)成，每個光伏發(fā)電子單元的電壓和電流處于對人體無害的范圍內(nèi)，觸發(fā)單元與感應(yīng)器連接，觸發(fā)單元受感應(yīng)器的電信號的驅(qū)動，斷開或連接光伏發(fā)電子單元之間的電流通路，感應(yīng)器感感應(yīng)外界環(huán)境，一旦感應(yīng)器感應(yīng)到的外界環(huán)境的異常信號超出產(chǎn)品預(yù)設(shè)的安全范圍，即驅(qū)動觸發(fā)單元動作斷開每個光伏發(fā)電子單元之間的電流通路，將整個光伏發(fā)電系統(tǒng)分離成多個對人體安全的光伏發(fā)電子單元；
還包括用于采集所述光伏發(fā)電單元的狀態(tài)參數(shù)的傳感器模塊以及用于無線發(fā)送所述光伏發(fā)電單元的狀態(tài)參數(shù)的無線通信模塊；
微網(wǎng)本地服務(wù)器，其能夠接收各所述光伏發(fā)電單元的狀態(tài)參數(shù)，基于所接收到的光伏發(fā)電單元的狀態(tài)參數(shù)確定各所述光伏發(fā)電單元的運(yùn)行狀態(tài)，并將所接收到的狀態(tài)參數(shù)和所確定的運(yùn)行狀態(tài)經(jīng)由英特網(wǎng)發(fā)送至所述中心服務(wù)器。
本實(shí)施例，在發(fā)生意外的危險狀況時，光伏發(fā)電系統(tǒng)自動被切分成對人體不能產(chǎn)生威脅的子系統(tǒng)，從而徹底保護(hù)了和光伏系統(tǒng)接觸的人體免遭損害。
實(shí)施例2
本實(shí)施例光伏發(fā)電系統(tǒng)，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述的觸發(fā)單元由多個觸發(fā)器構(gòu)成，每個光伏發(fā)電子單元都電連接一個觸發(fā)器，并通過該觸發(fā)器與其他光伏發(fā)電子單元電連接，每個觸發(fā)器都受感應(yīng)器驅(qū)動，所述的感應(yīng)器集成在光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部，或者設(shè)置在光伏發(fā)電系統(tǒng)外部。
所述的感應(yīng)器為溫度傳感器，觸發(fā)器為信號繼電器，溫度傳感器感應(yīng)到溫度超過設(shè)定值時，驅(qū)動信號繼電器斷開每個光伏發(fā)電子單元之間的電流通路，述的溫度傳感器為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
所述的感應(yīng)器為振動傳感器，觸發(fā)器為信號繼電器，振動傳感器感應(yīng)到振動信號超過設(shè)定值時，驅(qū)動信號繼電器斷開每個光伏發(fā)電子單元之間的電流通路，所述的振動傳感器為啟動汽車爆炸式氣囊保護(hù)裝置的汽車振動傳感器，觸發(fā)器為信號繼電器，汽車振動傳感器感應(yīng)到振動信號超過設(shè)定值時，在啟動爆炸式氣囊保護(hù)裝置的同時驅(qū)動信號繼電器斷開每個光伏發(fā)電子單元之間的電流通路，所述的振動傳感器為感應(yīng)地震信號的萬向振動傳感器，觸發(fā)器為信號繼電器，萬向振動傳感器感應(yīng)到振動信號超過設(shè)定值時，驅(qū)動信號繼電器斷開每個光伏發(fā)電子單元之間的電流通路。
實(shí)施例3
本實(shí)施例高安全性的光伏發(fā)電系統(tǒng)，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述隔離變壓器、整流電路和變壓電路為AC/DC變換器，所述直流變壓電路為DC/DC變換器，該AC/DC變換器的輸入端連接電網(wǎng)，該DC/DC變換器的輸入端連接光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流母線，該AC/DC變換器的輸出端與該DC/DC變換器的輸出端連接所述直流并聯(lián)電路的輸入端，該直流并聯(lián)電路的輸出端分別連接光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流開關(guān)、網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)和控制單元，所述變壓電路和所述直流變壓電路為同一DC/DC變換器；
所述整流電路的輸入端連接所述隔離變壓器的輸出端；
所述直流并聯(lián)電路的輸入端連接所述整流電路的輸出端和光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流母線、輸出端連接所述DC/DC變換器的輸入端；
所述DC/DC變換器的輸出端分別連接光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流開關(guān)、網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)開關(guān)和控制單元。
還包括存儲器，
所述存儲器將各所述光伏發(fā)電單元的物理地址與ID號相關(guān)聯(lián)地存儲；
所述微網(wǎng)本地服務(wù)器被配置為：在基于所接收到的光伏發(fā)電單元的狀態(tài)參數(shù)確定某個光伏發(fā)電單元出現(xiàn)運(yùn)行故障的情況下，基于該光伏發(fā)電單元的ID號從所述存儲器獲取相應(yīng)的物理地址，并通過所述中心服務(wù)器發(fā)送表示該物理地址處的光伏發(fā)電單元出現(xiàn)了故障的消息至特定的客戶端。
還包括定位輔助終端，
所述定位輔助終端確定待安裝光伏發(fā)電單元的物理地址，獲取待安裝至該物理地址的光伏發(fā)電單元的ID號，并在將該物理地址與該ID號相關(guān)聯(lián)地存儲至所述存儲器之后，提示操作人員將該光伏發(fā)電單元安裝至該物理地址。
實(shí)施例4
本實(shí)施例光伏發(fā)電系統(tǒng)的方法，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)采用上所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述方法包括：
將各所述光伏發(fā)電單元的物理地址與ID號相關(guān)聯(lián)地存儲；
各所述微網(wǎng)本地服務(wù)器基于所接收到的光伏發(fā)電單元的狀態(tài)參數(shù)確定各所述光伏發(fā)電單元的運(yùn)行狀態(tài)；以及在確定某個光伏發(fā)電單元出現(xiàn)運(yùn)行故障的情況下，所述微網(wǎng)本地服務(wù)器基于該光伏發(fā)電單元的ID號獲取相應(yīng)的物理地址，并通過所述中心服務(wù)器發(fā)送表示該物理地址處的光伏發(fā)電單元出現(xiàn)了故障的消息至特定的客戶端。
將各所述光伏發(fā)電單元的物理地址與ID號相關(guān)聯(lián)地存儲，包括：
確定待安裝光伏發(fā)電單元的物理地址；
獲取待安裝至該物理地址的光伏發(fā)電單元的ID號；以及
在將該物理地址與該ID號相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行存儲之后，提示操作人員將該光伏發(fā)電單元安裝至該物理地址。
對本發(fā)明應(yīng)當(dāng)理解的是，以上所述的實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以上僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明，凡是在本發(fā)明的精神原則之內(nèi)，所作出的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。