本發(fā)明涉及新能源光伏發(fā)電系統(tǒng)的集成控制領域，尤其涉及一種基于小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的集控裝置。
背景技術：
在傳統(tǒng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，只有大型的光伏電站才會有監(jiān)控系統(tǒng)，能夠實施監(jiān)測整個光伏電站的各設備的工作參數(shù)，而其成本較高。針對于100KW以下的小型光伏發(fā)電系統(tǒng)在目前光伏發(fā)電系統(tǒng)中并沒有過多的要求，大部分逆變器放置于室外與光伏組件陣列放置在一起；逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要設備長期放置于惡劣的外部環(huán)境中增加了故障發(fā)生的幾率及內部器件老化從而降低轉換效率甚至損壞；目前市場上也有部分產(chǎn)品的出現(xiàn)，僅僅只是將逆變和并網(wǎng)箱集成放置于柜體中，作為一種成套設備放置于配電房內，并且無法直觀的現(xiàn)實各設備的運行狀態(tài)及運行參數(shù)。
鑒于小型光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器及光伏并網(wǎng)設備安裝分散，且經(jīng)常外置于露天環(huán)境中極大的影響了設備的使用壽命，因此考慮將逆變裝置和并網(wǎng)設備集中整合在集控裝置中；通過RS485通訊可將發(fā)電系統(tǒng)中組件、逆變器等設備電量參數(shù)串接于PLC，接入人機界面，將各參數(shù)實時讀取，直觀的顯示在人機界面的觸摸屏上；同時在故障發(fā)生后及時發(fā)出告警信號。本發(fā)明提出的基于小型光伏發(fā)電系統(tǒng)集控裝置通過上述改進方案，在集成性、可靠性、安裝調試、維護方便等方面都有非常明顯的優(yōu)勢；特別適合于目前國家所大力扶持的光伏扶貧項目中100KWp以下的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷，提供了一種基于小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的集控裝置。
為解決上述問題，本發(fā)明提出的一種基于小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的集控裝置，包括：直流電壓電流變送器、逆變器、斷路器、PLC，所述直流電壓電流變送器一端與光伏組件相連，一端與所述逆變器相連，所述斷路器用于連接所述逆變器和電網(wǎng)之間的開關設備，所述直流電壓電流變送器、逆變器、斷路器均通過RS485與所述PLC相連，所述PLC用于集成各設備及監(jiān)控裝置的信號，監(jiān)控本機的運行狀態(tài)及各設備傳感器是否正常，及時識別各設備的故障現(xiàn)象并發(fā)出告警信號，所述直流電壓電流變送器用于測量各個組串實時電流電壓值，并通過RS485信號送入PLC中進行編程處理，所述逆變器用于將光伏發(fā)電系統(tǒng)通過光電轉換后的直流電源逆變?yōu)榕c電網(wǎng)頻率、電壓、相序相同的交流電以達到并網(wǎng)目的；同時通過RS485通訊，將逆變器內部的各工作參數(shù)傳入PLC中，所述斷路器用于保護主回路，如過流、速斷、欠壓等保護功能，同時將斷路器的工作狀態(tài)以開關量的形式送入PLC；在故障狀態(tài)下可通過PLC發(fā)出命令，分斷斷路器將光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)隔離開來。
上述技術方案中，所述PLC連接有一人機界面，所述人機界面可直觀顯示各設備工作狀態(tài)，在出現(xiàn)故障或者手動狀態(tài)下，及時發(fā)出命令分斷斷路器，使光伏發(fā)電系統(tǒng)脫離電網(wǎng)的連接，保護光伏系統(tǒng)本身及電網(wǎng)的安全。
上述技術方案中，所述集控裝置還設置有電能計量表，所述電能計量表連接在所述集控裝置的末端與電網(wǎng)相連，用于計量光伏發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的累積電量。
上述技術方案中，所述電能計量表還通過RS485與所述人機界面相連，可將計量的累積電量顯示在人機界面上。
上述技術方案中，所述集控裝置內設置有散熱裝置，所述散熱裝置包括溫度傳感器和散熱風機，通過實時監(jiān)控集控裝置內部溫度狀態(tài)，自動開啟散熱風機進行散熱。
上述技術方案中，所述散熱裝置與所述PLC相連，通過RS485將報警信號傳送于所述PLC中，當溫度超出設定值時，在人機界面中發(fā)出報警信號。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術方案相比具有以下有益效果和優(yōu)點：
本發(fā)明提出的基于小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的集控裝置通過RS485通訊將發(fā)電系統(tǒng)中組件、逆變器等設備電量參數(shù)串接于PLC，由PLC通過觸摸屏將各設備工作狀態(tài)及電量參數(shù)通過人機界面清楚集中的顯示出來，另外在觸摸屏界面中編制光伏發(fā)電整體系統(tǒng)圖，使用戶或維護人員能夠直觀清晰的觀測到組串及逆變器，并網(wǎng)設備的工作狀態(tài)；在后期增容擴大的過程中將PLC及人機界面的圖形信息直接上傳，匯集到上級監(jiān)控系統(tǒng)中，同時在故障發(fā)生后，及時發(fā)出告警信號；在集成性、可靠性、安裝調試、維護修理等方面都有非常明顯的優(yōu)勢；特別適合于目前國家所大力扶持的光伏扶貧項目中100KWp以下的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提出的基于小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的集控裝置內部結構框圖。
圖中編號說明：1、直流電壓電流變送器；2、逆變器；3、斷路器；4、電能計量表；5、散熱裝置；6、PLC；7、人機界面。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述：
本發(fā)明提供的一種基于小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的集控裝置，包括：直流電壓電流變送器1、逆變器2、斷路器3、PLC6，直流電壓電流變送器1一端與光伏組件相連，一端與逆變器2相連，斷路器3用于連接逆變器2和電網(wǎng)之間的開關設備，直流電壓電流變送器1、逆變器2、斷路器3均通過RS485與PLC6相連，PLC6用于集成各設備及監(jiān)控設備的信號，監(jiān)控本裝置的運行狀態(tài)及各設備傳感器是否正常，及時識別各設備的故障現(xiàn)象并發(fā)出警告信號，直流電壓電流變送器1用于測量各個組件實時電流電壓值，并通過RS485信號送入PLC6中進行編程處理，逆變器2用于將光伏發(fā)電系統(tǒng)通過光電轉換后的直流電源逆變?yōu)榕c電網(wǎng)頻率、電壓、相序相同的交流電以達到并網(wǎng)目的；同時通過RS485通訊，將逆變器2內部的各工作參數(shù)傳入PLC6中，斷路器3用于保護主回路，具有如過流、速斷、欠壓等保護功能，同時將斷路器3的工作狀態(tài)以開關量的形式送入PLC6；在故障狀態(tài)下可通過PLC6發(fā)出命令，分斷斷路器3將光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)隔離開來。
PLC6連接有一人機界面7，人機界面7可直觀顯示各設備工作狀態(tài)，在出現(xiàn)故障或者手動狀態(tài)下，及時發(fā)出命令分斷斷路器3，使光伏發(fā)電系統(tǒng)脫離電網(wǎng)的連接，保護光伏系統(tǒng)本身及電網(wǎng)的安全。
集控裝置還設置有電能計量表4，電能計量表4連接在集控裝置的末端與電網(wǎng)相連，用于計量光伏發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的累積電量。
電能計量表4還通過RS485與人機界面7相連，可將計量的累積電量顯示在人機界面7上。
集控裝置內設置有散熱裝置5，散熱裝置5包括溫度傳感器和散熱風機，通過實時監(jiān)控集控裝置內部溫度狀態(tài)，自動開啟散熱風機進行散熱。
散熱裝置5與PLC6相連，通過RS485將報警信號傳送于PLC6中，當溫度超出設定值時，在人機界面7中發(fā)出報警信號。