1.一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,包括:一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)兩部分;其中,一次系統(tǒng)包含風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組、整流模塊、匯流模塊、直流降壓穩(wěn)壓模塊、蓄電池、柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組、逆變輸出模塊;
二次系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng),其中監(jiān)控系統(tǒng)包括就地監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控;
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)過(guò)整流模塊變?yōu)橹绷麟?,太?yáng)能發(fā)電機(jī)組直接輸出直流電,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組輸出的直流電通過(guò)匯流模塊在匯流處進(jìn)行匯流;
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組匯流后的直流電經(jīng)過(guò)直流降壓穩(wěn)壓模塊進(jìn)行降壓以及穩(wěn)壓,為蓄電池進(jìn)行充電蓄能以及為逆變輸出模塊提供輸入電壓;
蓄電池用來(lái)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組多余的能量進(jìn)行儲(chǔ)存,當(dāng)電力不足時(shí)作為補(bǔ)充;
柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組輸出的單相220V交流電直接接入逆變輸出模塊的交流輸入端,在風(fēng)光發(fā)電不足時(shí)啟動(dòng);
逆變輸出模塊將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組或蓄電池儲(chǔ)能的直流電進(jìn)行逆變,以提供交流電用戶負(fù)載使用;同時(shí),逆變輸出模塊的輸入端支持交流AC220V以及直流雙輸入;
逆變輸出模塊輸出經(jīng)二次系統(tǒng)的PLC控制器判斷后對(duì)三級(jí)負(fù)載進(jìn)行單獨(dú)供電;當(dāng)蓄電池電壓UBattery>U1時(shí),一級(jí)負(fù)載輸出;當(dāng)蓄電池電壓UBattery>U2時(shí),二級(jí)負(fù)載輸出;當(dāng)蓄電池電壓UBattery>U3時(shí),三級(jí)負(fù)載輸出;當(dāng)蓄電池電壓UBattery<U1時(shí),逆變器無(wú)輸出;其中,UBattery為蓄電池實(shí)時(shí)直流電壓,U1為一級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓,U2為二級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓,U3為三級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓,U3>U2>U1;
一級(jí)負(fù)載具有最高用電優(yōu)先級(jí),若出現(xiàn)電力供應(yīng)不足,首先斷開三級(jí)負(fù)載,然后是二級(jí)負(fù)載,最后斷開一級(jí)負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,所述控制系統(tǒng)以PLC控制器為中央處理器,PLC控制器通過(guò)電壓采集模塊和電流采集模塊對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)發(fā)電電壓和電流進(jìn)行監(jiān)控,同時(shí)顯示瞬時(shí)發(fā)電功率和發(fā)電總功率;PLC控制器通過(guò)電壓采集模塊和電流采集模塊對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)發(fā)電電壓和電流進(jìn)行監(jiān)控,同時(shí)可顯示瞬時(shí)發(fā)電功率和發(fā)電總功率。
3.如權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,所述PLC控制器以PWM方式和交流卸載方式對(duì)超電壓狀態(tài)下的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行卸載;
PWM卸載方式針對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)整流后的直流電進(jìn)行卸載,是基于IGBT的PWM分流技術(shù);
交流卸載方式則直接對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的交流輸出端進(jìn)行卸載,卸載方式為制動(dòng)電阻能耗制動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,
當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整流后直流母線電壓達(dá)到PWM卸載電壓上限UH1后,系統(tǒng)進(jìn)行PWM卸載;當(dāng)電壓降為PWM卸載電壓下限UL1后,PWM卸載停止;
若進(jìn)行PWM卸載后,直流母線電壓還是繼續(xù)上升,則當(dāng)直流電壓達(dá)到交流卸載上限電壓UH2后進(jìn)行交流卸載,其中UH2>UH1,交流卸載通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)交流輸出端切入制動(dòng)電阻的方式對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行卸載保護(hù),其卸載指令由PLC控制器發(fā)出,卸載時(shí)間為定時(shí)模式,卸載時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間后并且直流母線電壓低于交流卸載下限電壓UL2時(shí)交流卸載失能。
5.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,
所述PLC控制器根據(jù)蓄電池的電壓狀態(tài)決定是否啟用柴油機(jī)組。
6.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,
監(jiān)控系統(tǒng)包括觸摸屏監(jiān)控和GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控;觸摸屏監(jiān)控通過(guò)觸摸屏對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)定修改并監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài);GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控通過(guò)GRRS遠(yuǎn)程模塊提供手機(jī)和PC端Web監(jiān)控,用戶通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行訪問(wèn),并且通過(guò)配備相應(yīng)的GPRS模塊實(shí)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)商對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù);對(duì)于設(shè)備異常狀況通過(guò)觸摸屏以及遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊預(yù)警通知。
7.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,還包括手動(dòng)剎車模塊和防雷裝置。
8.一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電控制方法,其特征在于,系統(tǒng)開機(jī)后,PLC控制器進(jìn)行參數(shù)初始化操作,判斷系統(tǒng)是否正常,不正常則判斷故障,直至故障消失,系統(tǒng)正常,則啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組;
判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出電壓是否超壓,如果超壓則進(jìn)行PWM卸載或交流卸載,不超壓則與太陽(yáng)能發(fā)電組件匯流,進(jìn)行風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電;
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組輸出的直流電經(jīng)過(guò)直流降壓穩(wěn)壓模塊的降壓及穩(wěn)壓操作,傳輸?shù)叫铍姵貎?chǔ)能和逆變輸出模塊,逆變輸出模塊同時(shí)接收柴油發(fā)電機(jī)組輸出的交流電,當(dāng)判斷蓄電池電壓過(guò)低時(shí),啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組,實(shí)現(xiàn)風(fēng)光柴綜合供電;
逆變輸出模塊為三級(jí)負(fù)載供電,當(dāng)蓄電池電壓UBattery>U1時(shí),一級(jí)負(fù)載輸出;當(dāng)蓄電池電壓UBattery>U2時(shí),二級(jí)負(fù)載輸出;當(dāng)蓄電池電壓UBattery>U3時(shí),三級(jí)負(fù)載輸出;當(dāng)蓄電池電壓UBattery<U1時(shí),逆變器無(wú)輸出;其中,UBattery為蓄電池實(shí)時(shí)直流電壓,U1為一級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓,U2為二級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓,U3為三級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓,U3>U2>U1。
9.如權(quán)利要求8所述的一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電控制方法,其特征在于,
PLC控制器以PWM方式和交流卸載方式對(duì)超電壓狀態(tài)下的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行卸載;
PWM卸載方式針對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)整流后的直流電進(jìn)行卸載,是基于IGBT的PWM分流技術(shù);
交流卸載方式則直接對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的交流輸出端進(jìn)行卸載,卸載方式為制動(dòng)電阻能耗制動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9所述的一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電控制方法,其特征在于,當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整流后直流母線電壓達(dá)到PWM卸載電壓上限UH1后,系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行PWM卸載;當(dāng)電壓降為PWM卸載電壓下限UL1后,PWM卸載停止;若進(jìn)行PWM卸載后,直流母線電壓還是繼續(xù)上升,則當(dāng)直流電壓達(dá)到交流卸載上限電壓UH2后進(jìn)行交流卸載,其中UH2>UH1,交流卸載通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)交流輸出端切入制動(dòng)電阻的方式對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行卸載保護(hù),其卸載指令由PLC控制器發(fā)出,卸載時(shí)間為定時(shí)模式,卸載時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間后并且直流母線電壓低于交流卸載下限電壓UL2時(shí),交流卸載失能。