本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體的，涉及一種光伏直采直控方法、裝置、終端及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著分布式光伏的推廣應(yīng)用，各地分布式光伏裝機規(guī)模增加迅猛。分布式光伏具有間歇性、分散性、隨機性等特點，由于電網(wǎng)末端容量受限，海量分布式光伏接入電網(wǎng)可能引發(fā)電網(wǎng)潮流方向改變、局部電壓越限、繼電保護誤動等影響，其帶來的諧波污染、電壓越限、三相不平衡等問題可能威脅到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。分布式光伏發(fā)電逆變器數(shù)據(jù)，逐步成為電網(wǎng)企業(yè)重點控制對象。

2、根據(jù)《低壓分布式光伏計量采集典型設(shè)計方案》要求，為更好地適應(yīng)分布式能源、儲能、交互式用能設(shè)施等大規(guī)模并網(wǎng)需求，需建設(shè)低壓分布式光伏“可觀、可測、可調(diào)、可控”能力，探索電網(wǎng)智能感知和靈活控制新技術(shù)，助力以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)工作。

3、為實現(xiàn)對分布式光伏逆變器的“可觀、可測、可調(diào)、可控”，目前行業(yè)內(nèi)的主流方案為配電自動化主站+臺區(qū)智能融合終端+協(xié)議轉(zhuǎn)換器、配電自動化主站+臺區(qū)智能融合終端+光伏斷路器的分布式光伏并網(wǎng)部署方式。部分光伏逆變器廠家，如愛士惟，開發(fā)了基于低壓電力線高速載波通信(hplc，highspeed?power?line?carrier)的物理接口可直接與臺區(qū)智能融合終端通信，上述方案中均通過配電自動化主站下發(fā)有功功率和無功功率調(diào)節(jié)策略至臺區(qū)智能融合終端，臺區(qū)智能融合終端再通過hplc物理通道將調(diào)節(jié)指令下發(fā)至協(xié)議轉(zhuǎn)換器或者光伏斷路器，繼而通過485通信將指令最終傳送至逆變器執(zhí)行，整個環(huán)節(jié)涉及3個通信流程4個通信節(jié)點。

4、由于逆變器種類，通信協(xié)議各不相同，通信物理接口不一，在統(tǒng)一的物理連接上難度較大，因此解決分布式光伏“可觀、可測、可調(diào)、可控”問題的關(guān)鍵在于與逆變器的通信統(tǒng)一問題。

5、以上主流技術(shù)方案仍然存在一些缺點和不足。首先，由于目前臺區(qū)智能融合終端覆蓋率不高，僅在城區(qū)的低壓配電臺區(qū)有較高的普及率，但城區(qū)的分布式光伏一般安裝量很少，因此在分布式光伏安裝量較為多的農(nóng)村地區(qū)采用上述方案就要加裝臺區(qū)智能融合終端，成本高且安裝施工復(fù)雜，需要停電安裝。

6、其次，由于采用載波通信，存在與戶用電表和臺區(qū)抄表集中器頻段發(fā)生沖突的隱患，可能會造成電表工作異常，影響電表抄采。同時由于逆變器的工作原理是電力電子元件通過高頻次通斷來將光伏板的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電，因此逆變器自身產(chǎn)生的高次諧波也會對載波通信產(chǎn)生干擾。

7、第三，通信流程過于復(fù)雜，從主站下發(fā)調(diào)節(jié)命令到逆變器執(zhí)行成功多達3個通信流程4個通信節(jié)點，每個流程都存在較大的通信干擾隱患。此外，為了實施分布式光伏的數(shù)據(jù)采集還需要為采集設(shè)備進行單獨供電，而在數(shù)據(jù)采集與集中分析的環(huán)境中，通常不具備采集設(shè)備所需的合適電源。

8、針對上述問題，亟需一種光伏直采直控方法、裝置、終端及介質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種光伏直采直控方法、裝置、終端及介質(zhì)，通過485收發(fā)器、光耦隔離、mcu實施并網(wǎng)逆變器與主站系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)，通過供電單元分別為不同模塊提供電源。

2、本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

3、本發(fā)明第一方面，涉及一種光伏直采直控方法，方法包括以下步驟：通過多個485收發(fā)器與多個運行中的并網(wǎng)逆變器連接，以采集光伏并網(wǎng)信號；利用多個光耦隔離將多個光伏并網(wǎng)信號輸入至mcu中實施存儲與加密，并通過通信模塊將多個光伏并網(wǎng)信號輸入至所述主站系統(tǒng)中；基于多個光伏并網(wǎng)信號，生成主站系統(tǒng)的控制策略，并將控制策略通過mcu、多個485收發(fā)器反饋至并網(wǎng)逆變器中；同時本發(fā)明具備本地電壓協(xié)同調(diào)節(jié)能力，可根據(jù)主站交互的臺區(qū)內(nèi)其他裝置的信息聯(lián)動調(diào)節(jié)逆變器出力，以本地化解決電壓越限問題。多個并網(wǎng)逆變器與主站系統(tǒng)之間的通信過程基于實施交直流轉(zhuǎn)換的供電單元供電。

4、優(yōu)選的，通過多個485收發(fā)器與多個運行中的并網(wǎng)逆變器連接，以采集光伏并網(wǎng)信號，包括：多個并網(wǎng)逆變器與主站系統(tǒng)之間的通信過程基于實施交直流轉(zhuǎn)換的供電單元供電，包括：通過ac/dc模塊將100v至220v之間的交流電壓轉(zhuǎn)換為低壓直流電壓；將低壓直流信號輸入至隔離電源芯片中，以獲得第一電壓，用于為多個光耦隔離、485收發(fā)器供電；將低壓直流信號通過第一超級電容輸入電源監(jiān)控電路、第一ldo升壓電路第一ldo升壓電路和第二ldo電路中，以分別獲得第一ldo信號和第二ldo信號；將超級電容的高壓側(cè)電壓和所述第一ldo信號輸入至第一dc/dc模塊中，以獲得第二電壓，用于為mcu實施供電；將超級電容的高壓側(cè)電壓和第一ldo信號輸入至第二dc/dc模塊中，以獲得第三電壓，用于為通信模塊實施供電；將第二ldo信號輸入至第三dc/dc模塊中，以獲得第四電壓，用于為加密芯片供電。

5、優(yōu)選的，將低壓直流信號通過第一超級電容輸入電源監(jiān)控電路、第一ldo升壓電路第一ldo升壓電路和第二ldo電路中，以分別獲得第一ldo信號和第二ldo信號，包括：電源監(jiān)控電路包括控制開關(guān)；當?shù)谝怀夒娙莸母邏簜?cè)電壓大于等于3.7v時，控制開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，以啟動第一ldo升壓電路第一ldo升壓電路實施升壓；當?shù)谝怀夒娙莸母邏簜?cè)電壓小于3.7v時，控制開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)，以關(guān)停第一ldo升壓電路第一ldo升壓電路，只通過第一電容的高壓側(cè)電壓為第一dcdc模塊供電。

6、優(yōu)選的，利用多個光耦隔離將多個光伏并網(wǎng)信號輸入至mcu中實施存儲與加密，并通過通信模塊將多個光伏并網(wǎng)信號輸入至主站系統(tǒng)中，包括：mcu通過uart3與光耦隔離連接，以獲得光伏并網(wǎng)信號；mcu分別與加密芯片、通信模塊實施連接，以控制加密芯片對所述光伏并網(wǎng)信號進行加密，并控制通信模塊將加密后的光伏并網(wǎng)信號發(fā)送至主站系統(tǒng)中。

7、優(yōu)選的，基于多個光伏并網(wǎng)信號，生成主站系統(tǒng)的控制策略，并將控制策略通過mcu、多個485收發(fā)器反饋至并網(wǎng)逆變器中，包括：主站系統(tǒng)利用本地存儲的可調(diào)可控策略，以及接收到的來自多個并網(wǎng)逆變器的光伏并網(wǎng)信號生成控制策略，并將控制策略發(fā)送至mcu中；mcu控制通信模塊接收控制策略，并控制加密芯片對控制策略進行解密，并將控制策略通過光耦隔離發(fā)送至對應(yīng)的多個并網(wǎng)逆變器中。同時本發(fā)明具備本地電壓協(xié)同調(diào)節(jié)能力，可根據(jù)主站交互的臺區(qū)內(nèi)其他裝置的信息聯(lián)動調(diào)節(jié)逆變器出力，以本地化解決電壓越限問題。

8、本發(fā)明第二方面，涉及一種光伏直采直控裝置，裝置包括mcu、多個相互對應(yīng)的485收發(fā)器與光耦隔離、供電單元；其中，多個485收發(fā)器與多個運行中的并網(wǎng)逆變器連接，以采集光伏并網(wǎng)信號；多個光耦隔離將多個所述光伏并網(wǎng)信號輸入至mcu中實施存儲與加密，并通過通信模塊將多個光伏并網(wǎng)信號輸入至主站系統(tǒng)中；mcu基于多個所述光伏并網(wǎng)信號，生成所述主站系統(tǒng)的控制策略，并將控制策略反饋至并網(wǎng)逆變器中；供電單元用于為多個并網(wǎng)逆變器與主站系統(tǒng)之間的通信過程基于實施交直流轉(zhuǎn)換的供電。

9、優(yōu)選的，供電單元中，通過ac/dc模塊將100v至220v之間的交流電壓轉(zhuǎn)換為低壓直流電壓；將低壓直流信號輸入至隔離電源芯片中，以獲得第一電壓，用于為多個485收發(fā)器供電；將低壓直流信號通過第一超級電容輸入電源監(jiān)控電路、第一ldo升壓電路第一ldo升壓電路和第二ldo電路中，以分別獲得第一ldo信號和第二ldo信號；將超級電容的高壓側(cè)電壓和第一ldo信號輸入至第一dc/dc模塊中，以獲得第二電壓，用于為mcu實施供電；將超級電容的高壓側(cè)電壓和第一ldo信號輸入至第二dc/dc模塊中，以獲得第三電壓，用于為通信模塊實施供電；將第二ldo信號輸入至第三dc/dc模塊中，以獲得第四電壓，用于為加密芯片供電。

10、優(yōu)選的，電源監(jiān)控電路包括控制開關(guān)；當?shù)谝怀夒娙莸母邏簜?cè)電壓大于等于3.7v時，控制開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，以啟動第一ldo升壓電路第一ldo升壓電路實施升壓；當?shù)谝怀夒娙莸母邏簜?cè)電壓小于3.7v時，控制開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)，以關(guān)停第一ldo升壓電路第一ldo升壓電路，只通過第一電容的高壓側(cè)電壓為第一dcdc模塊供電。

11、優(yōu)選的，mcu通過uart3與光耦隔離連接，以獲得光伏并網(wǎng)信號；

12、mcu分別與加密芯片、通信模塊實施連接，以控制加密芯片對光伏并網(wǎng)信號進行加密，并控制通信模塊將加密后的所述光伏并網(wǎng)信號發(fā)送至主站系統(tǒng)中。

13、優(yōu)選的，主站系統(tǒng)利用本地存儲的所述可調(diào)可控策略，以及接收到的來自多個并網(wǎng)逆變器的光伏并網(wǎng)信號生成控制策略，并將控制策略發(fā)送至mcu中；mcu控制通信模塊接收控制策略，并控制加密芯片對控制策略進行解密，并將控制策略通過光耦隔離發(fā)送至對應(yīng)的多個并網(wǎng)逆變器中。

14、本發(fā)明第三方面，涉及一種終端，包括處理器及存儲介質(zhì)；存儲介質(zhì)用于存儲指令；處理器用于根據(jù)指令進行操作以執(zhí)行本發(fā)明第一方面中方法的步驟。

15、本發(fā)明第四方面，涉及計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本發(fā)明第一方面中方法的步驟。

16、本發(fā)明的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的一種光伏直采直控方法、裝置、終端及介質(zhì)，通過485收發(fā)器、光耦隔離、mcu實施并網(wǎng)逆變器與主站系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)，通過供電單元分別為不同模塊提供電源。本發(fā)明滿足電網(wǎng)對于分布式終端接入主站的通信要求，確保配電自動化主站。

17、本發(fā)明的有益效果還包括：

18、1、本發(fā)明不依賴于臺區(qū)智能融合終端，對于臺區(qū)智能融合終端覆蓋率較低的農(nóng)村地區(qū)可直接安裝使用，在物理接口部分，僅需與逆變器通過485通信即可，可不停電安裝。本發(fā)明不依賴于hplc載波通信，通過gprs通信的方式與配電自動化主站進行通信，裝置可靠性高，信號穩(wěn)定性強，從根源上解決了主流方案中存在的載波通信頻段沖突，影響電表抄讀的問題。由于采用點對點gprs通信，本發(fā)明可大大優(yōu)化通信復(fù)雜程度，通信流程簡單可靠，僅需1個通信流程和2個通信節(jié)點，提高了設(shè)備通信的抗干擾能力。

19、2、本發(fā)明為多個不同模塊提供了合理電源，確保多模塊集成過程中的電力供應(yīng)，保證各個模塊協(xié)同作用，為分布式終端與主站之間的通信過程提供保障。本發(fā)明裝置可直接安裝在逆變器旁邊的配電箱，由于通過gprs通信，保證了通信的可靠性與穩(wěn)定性，相比于臺區(qū)智能融合終端方案中的基于載波通信有了很大的提升，同時解決了對臺區(qū)內(nèi)電表抄讀的影響。

20、3、由于本發(fā)明采取光伏逆變器直接采集直接控制的方案，改善了之前通過臺區(qū)智能融合終端的冗余性和復(fù)雜性，不但從根源上解決了現(xiàn)有方案中依賴于臺區(qū)智能融合終端的弊端，而且可大大提高戶用分布式光伏管控的接入率。

21、4、本發(fā)明通過設(shè)計485多通道通信方案，解決了各逆變器廠家均存在的本地調(diào)試接口數(shù)量不夠用的共性問題，可在不影響逆變器本體采集器工作的前提下實現(xiàn)雙路通信。本發(fā)明融合了市場上包括陽光電源、愛士惟、錦浪等主流逆變器廠家的通信協(xié)議，做到即插即用的同時又滿足不停電安裝。