光伏電站節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了光伏電站節(jié)能控制系統(tǒng)，屬于電站節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域；所述的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)分析單元連接；所述的數(shù)據(jù)分析單元與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一連接；所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一與信息提示單元連接；所述的信息提示單元與智能控制管理模塊連接；數(shù)個(gè)一級(jí)逆變器與變壓器組模塊一連接；數(shù)個(gè)二級(jí)逆變器與變壓器組模塊二連接；數(shù)個(gè)三級(jí)逆變器與變壓器組模塊三連接；所述的變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三均與變壓器數(shù)據(jù)采集模塊連接；所述的變壓器數(shù)據(jù)采集模塊與變壓器數(shù)據(jù)分析模塊連接；它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作方便，有利于靈活調(diào)節(jié)，節(jié)能、環(huán)保，可智能調(diào)節(jié)變壓器與逆變器的運(yùn)轉(zhuǎn)，確保供電穩(wěn)定的情況下，減少設(shè)備的損耗，從而延長設(shè)備的使用壽命。
【專利說明】
光伏電站節(jié)能控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電站節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及光伏電站節(jié)能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏電站是指與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，屬國家鼓勵(lì)的綠色能源項(xiàng)目?？梢苑譃閹铍姵氐暮筒粠铍姵氐牟⒕W(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。通常說的太陽能發(fā)電指的是太陽能光伏發(fā)電。
[0003]光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面:一是為無電場合提供電源；二是太陽能日用電子產(chǎn)品，如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地各種燈具等;三是并網(wǎng)發(fā)電，這在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)大面積推廣實(shí)施。到2015年，中國光伏并網(wǎng)發(fā)電新增裝機(jī)容量1513萬千瓦，我國光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量4318萬千瓦，已經(jīng)成為全球光伏發(fā)電裝機(jī)容量最大的國家。
[0004]逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉(zhuǎn)變成交流電(一般為220V，50Hz正弦波)。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。廣泛適用于空調(diào)、家庭影院、電動(dòng)砂輪、電動(dòng)工具、縫紉機(jī)、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機(jī)、抽油煙機(jī)、冰箱，錄像機(jī)、按摩器、風(fēng)扇、照明等。
[0005]逆變器是一種DC to AC的變壓器，它其實(shí)與轉(zhuǎn)化器是一種電壓逆變的過程。轉(zhuǎn)換器是將電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的12V直流輸出，而逆變器是將Adapter輸出的12V直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l的高壓交流電;兩個(gè)部分同樣都采用了用得比較多的脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)。其核心部分都是一個(gè)P麗集成控制器，Adapter用的是UC3842，逆變器則采用TL5001芯片。TL5001的工作電壓范圍3.6?40V，其內(nèi)部設(shè)有一個(gè)誤差放大器，一個(gè)調(diào)節(jié)器、振蕩器、有死區(qū)控制的PffM發(fā)生器、低壓保護(hù)回路及短路保護(hù)回路等。
[0006]逆變器分為多個(gè)級(jí)別，一般的光伏發(fā)電會(huì)同時(shí)采用多個(gè)級(jí)別的逆變器，目的是中和發(fā)電效率與成本，但是電量的使用存在波段性，就是說，在不同的時(shí)間段需要供應(yīng)不同的電量，目前的技術(shù)無法自動(dòng)辨別用電量，導(dǎo)致所有的變壓器和逆變器一直處于工作狀態(tài)，即使是用電量一般的情況下，所有級(jí)別的逆變器都在操作，會(huì)造成能源的浪費(fèi)，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、操作方便、效率高且靈活性好的光伏電站節(jié)能控制系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明的光伏電站節(jié)能控制系統(tǒng)，它包含監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)分析單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一、信息提示單元、智能控制管理模塊、變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三、一級(jí)逆變器、二級(jí)逆變器、三級(jí)逆變器、變壓器數(shù)據(jù)采集模塊、變壓器數(shù)據(jù)分析模塊、逆變器數(shù)據(jù)采集模塊、逆變器數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器二;所述的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)分析單元連接;所述的數(shù)據(jù)分析單元與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一連接;所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一與信息提示單元連接;所述的信息提示單元與智能控制管理模塊連接;所述的變壓器組模塊一、變壓器組模塊二和變壓器組模塊三分別與智能控制管理模塊連接;數(shù)個(gè)一級(jí)逆變器與變壓器組模塊一連接;數(shù)個(gè)二級(jí)逆變器與變壓器組模塊二連接;數(shù)個(gè)三級(jí)逆變器與變壓器組模塊三連接;所述的變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三均與變壓器數(shù)據(jù)采集模塊連接;所述的變壓器數(shù)據(jù)采集模塊與變壓器數(shù)據(jù)分析模塊連接;所述的一級(jí)逆變器、二級(jí)逆變器、三級(jí)逆變器分別與逆變器數(shù)據(jù)采集模塊連接;所述的逆變器數(shù)據(jù)采集模塊與逆變器數(shù)據(jù)分析模塊連接;所述的逆變器數(shù)據(jù)分析模塊和變壓器數(shù)據(jù)分析模塊均與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器二連接;所述的逆變器數(shù)據(jù)分析模塊和變壓器數(shù)據(jù)分析模塊分別與數(shù)據(jù)分析單元連接。
[0009]本發(fā)明的工作原理:通過監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集模塊檢測到變壓器組和逆變器組的發(fā)電效率及用電損耗的狀況，數(shù)據(jù)分析單元將檢測到的數(shù)據(jù)分析，按照發(fā)電效率和損耗(即設(shè)備能效)的優(yōu)劣等級(jí)進(jìn)行自動(dòng)排序，依次為變壓器組模塊一和一級(jí)逆變器、變壓器組模塊二和二級(jí)逆變器和、變壓器組模塊三和三級(jí)逆變器，并存儲(chǔ)上述數(shù)據(jù)。設(shè)備投入的控制策略如下:智能控制管理模塊按照電網(wǎng)公司下達(dá)的發(fā)電負(fù)荷曲線，根據(jù)分析的數(shù)據(jù)對變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，優(yōu)先投運(yùn)能效級(jí)別高的變壓器組模塊，即按照變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三的順序依次投入，在控制的同時(shí)，要根據(jù)變壓器數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)分析得到變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三的實(shí)時(shí)工作狀況，選擇變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三其中的一組或兩組或三組；當(dāng)調(diào)整變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三的運(yùn)行工況無法全部電網(wǎng)下達(dá)的負(fù)荷曲線時(shí)，智能控制管理模塊按照優(yōu)先級(jí)別，分別對一級(jí)逆變器和、二級(jí)逆變器、三級(jí)逆變器進(jìn)行依次投入控制。
[0010]設(shè)備切除的控制策略如下:與上述設(shè)備投入策略相對應(yīng)，當(dāng)負(fù)荷曲線下降時(shí)，優(yōu)先切除能效級(jí)別低的變壓器組模塊和逆變器，即按照變壓器組模塊三、變壓器組模塊二、變壓器組模塊一和三級(jí)逆變器、二級(jí)逆變器、一級(jí)逆變器逐步切除控制，以滿足電站跟蹤負(fù)荷曲線的最優(yōu)策略。
[0011 ]本發(fā)明的有益效果:它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作方便，智能化設(shè)計(jì)，有利于靈活調(diào)節(jié)，節(jié)能、環(huán)保，避免了現(xiàn)有技術(shù)中存在的弊端，可智能調(diào)節(jié)變壓器與逆變器的運(yùn)轉(zhuǎn)，確保供電穩(wěn)定的情況下，減少設(shè)備的損耗，從而延長設(shè)備的使用壽命。
【附圖說明】
[0012]為了易于說明，本發(fā)明由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:
監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集模塊1、數(shù)據(jù)分析單元2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一 3、信息提示單元4、智能控制管理模塊5、變壓器組模塊一51、變壓器組模塊二 52、變壓器組模塊三53、一級(jí)逆變器511、二級(jí)逆變器521、三級(jí)逆變器531、變壓器數(shù)據(jù)采集模塊6、變壓器數(shù)據(jù)分析模塊7、逆變器數(shù)據(jù)采集模塊8、逆變器數(shù)據(jù)分析模塊9、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器二 1。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:它包含監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集模塊1、數(shù)據(jù)分析單元2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一 3、信息提示單元4、智能控制管理模塊5、變壓器組模塊一 51、變壓器組模塊二52、變壓器組模塊三53、一級(jí)逆變器511和511’、二級(jí)逆變器521和521’、三級(jí)逆變器531和531 ’、變壓器數(shù)據(jù)采集模塊6、變壓器數(shù)據(jù)分析模塊7、逆變器數(shù)據(jù)采集模塊8、逆變器數(shù)據(jù)分析模塊9、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器二 10;所述的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集模塊I與數(shù)據(jù)分析單元2連接；所述的數(shù)據(jù)分析單元2與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一 3連接;所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一 3與信息提示單元4連接;所述的信息提示單元4與智能控制管理模塊5連接;所述的變壓器組模塊一 51、變壓器組模塊二 52和變壓器組模塊三53分別與智能控制管理模塊5連接;數(shù)個(gè)一級(jí)逆變器511和511’與變壓器組模塊一 51連接;數(shù)個(gè)二級(jí)逆變器521和521’與變壓器組模塊二 52連接;數(shù)個(gè)三級(jí)逆變器531和531’與變壓器組模塊三53連接;所述的變壓器組模塊一 51、變壓器組模塊二52、變壓器組模塊三53均與變壓器數(shù)據(jù)采集模塊6連接;所述的變壓器數(shù)據(jù)采集模塊6與變壓器數(shù)據(jù)分析模塊7連接;所述的一級(jí)逆變器511和511’、二級(jí)逆變器521和521’、三級(jí)逆變器531和531’分別與逆變器數(shù)據(jù)采集模塊8連接;所述的逆變器數(shù)據(jù)采集模塊8與逆變器數(shù)據(jù)分析模塊9連接;所述的逆變器數(shù)據(jù)分析模塊9和變壓器數(shù)據(jù)分析模塊7均與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器二 10連接;所述的逆變器數(shù)據(jù)分析模塊9和變壓器數(shù)據(jù)分析模塊7分別與數(shù)據(jù)分析單元2連接。
[0015]本【具體實(shí)施方式】的工作原理:通過監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集模塊I檢測到變壓器組和逆變器組的發(fā)電效率及用電損耗的狀況，數(shù)據(jù)分析單元2將檢測到的數(shù)據(jù)分析，按照發(fā)電效率和損耗(即設(shè)備能效)的優(yōu)劣等級(jí)進(jìn)行自動(dòng)排序，依次為變壓器組模塊一51和一級(jí)逆變器511和511’、變壓器組模塊二52和二級(jí)逆變器521和521’、變壓器組模塊三53和三級(jí)逆變器531和531’，并存儲(chǔ)上述數(shù)據(jù)。設(shè)備投入的控制策略如下:智能控制管理模塊5按照電網(wǎng)公司下達(dá)的發(fā)電負(fù)荷曲線，根據(jù)分析的數(shù)據(jù)對變壓器組模塊一 51、變壓器組模塊二 52、變壓器組模塊三53進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，優(yōu)先投運(yùn)能效級(jí)別高的變壓器組模塊，即按照變壓器組模塊一 51、變壓器組模塊二 52、變壓器組模塊三53的順序依次投入，在控制的同時(shí)，要根據(jù)變壓器數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)分析得到變壓器組模塊一 51、變壓器組模塊二 52、變壓器組模塊三53的實(shí)時(shí)工作狀況，選擇變壓器組模塊一 51、變壓器組模塊二 52、變壓器組模塊三53其中的一組或兩組或三組；當(dāng)調(diào)整變壓器組模塊一51、變壓器組模塊二52、變壓器組模塊三53的運(yùn)行工況無法全部電網(wǎng)下達(dá)的負(fù)荷曲線時(shí)，智能控制管理模塊5按照優(yōu)先級(jí)別，分別對一級(jí)逆變器511和511’、二級(jí)逆變器521和521’、三級(jí)逆變器531和531’進(jìn)行依次投入控制。設(shè)備切除的控制策略如下:與上述設(shè)備投入策略相對應(yīng)，當(dāng)負(fù)荷曲線下降時(shí)，優(yōu)先切除能效級(jí)別低的變壓器組模塊和逆變器，即按照變壓器組模塊三53、變壓器組模塊二 52、變壓器組模塊一 51和三級(jí)逆變器531和531’、二級(jí)逆變器521和521’、一級(jí)逆變器511和511’逐步切除控制，以滿足電站跟蹤負(fù)荷曲線的最優(yōu)策略。
[0016]本【具體實(shí)施方式】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作方便，智能化設(shè)計(jì)，有利于靈活調(diào)節(jié)，節(jié)能、環(huán)保，避免了現(xiàn)有技術(shù)中存在的弊端，可智能調(diào)節(jié)變壓器與逆變器的運(yùn)轉(zhuǎn)，確保供電穩(wěn)定的情況下，減少設(shè)備的損耗，從而延長設(shè)備的使用壽命。
[0017]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.光伏電站節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于它包含監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)分析單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一、信息提示單元、智能控制管理模塊、變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三、一級(jí)逆變器、二級(jí)逆變器、三級(jí)逆變器、變壓器數(shù)據(jù)采集模塊、變壓器數(shù)據(jù)分析模塊、逆變器數(shù)據(jù)采集模塊、逆變器數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器二;所述的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)分析單元連接;所述的數(shù)據(jù)分析單元與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一連接;所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一與信息提示單元連接;所述的信息提示單元與智能控制管理模塊連接;所述的變壓器組模塊一、變壓器組模塊二和變壓器組模塊三分別與智能控制管理模塊連接;數(shù)個(gè)一級(jí)逆變器與變壓器組模塊一連接;數(shù)個(gè)二級(jí)逆變器與變壓器組模塊二連接;數(shù)個(gè)三級(jí)逆變器與變壓器組模塊三連接;所述的變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三均與變壓器數(shù)據(jù)采集模塊連接;所述的變壓器數(shù)據(jù)采集模塊與變壓器數(shù)據(jù)分析模塊連接;所述的一級(jí)逆變器、二級(jí)逆變器、三級(jí)逆變器分別與逆變器數(shù)據(jù)采集模塊連接;所述的逆變器數(shù)據(jù)采集模塊與逆變器數(shù)據(jù)分析模塊連接;所述的逆變器數(shù)據(jù)分析模塊和變壓器數(shù)據(jù)分析模塊均與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器二連接;所述的逆變器數(shù)據(jù)分析模塊和變壓器數(shù)據(jù)分析模塊分別與數(shù)據(jù)分析單元連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏電站節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于它的工作原理:通過監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集模塊檢測到變壓器組和逆變器組的發(fā)電效率及用電損耗的狀況，數(shù)據(jù)分析單元將檢測到的數(shù)據(jù)分析，按照發(fā)電效率和損耗(即設(shè)備能效)的優(yōu)劣等級(jí)進(jìn)行自動(dòng)排序，依次為變壓器組模塊一和一級(jí)逆變器、變壓器組模塊二和二級(jí)逆變器和、變壓器組模塊三和三級(jí)逆變器，并存儲(chǔ)上述數(shù)據(jù)。3.設(shè)備投入的控制策略如下:智能控制管理模塊按照電網(wǎng)公司下達(dá)的發(fā)電負(fù)荷曲線，根據(jù)分析的數(shù)據(jù)對變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，優(yōu)先投運(yùn)能效級(jí)別高的變壓器組模塊，即按照變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三的順序依次投入，在控制的同時(shí)，要根據(jù)變壓器數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)分析得到變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三的實(shí)時(shí)工作狀況，選擇變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三其中的一組或兩組或三組；當(dāng)調(diào)整變壓器組模塊一、變壓器組模塊二、變壓器組模塊三的運(yùn)行工況無法全部電網(wǎng)下達(dá)的負(fù)荷曲線時(shí)，智能控制管理模塊按照優(yōu)先級(jí)別，分別對一級(jí)逆變器和、二級(jí)逆變器、三級(jí)逆變器進(jìn)行依次投入控制。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK105914791SQ201610403642
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】牛偉宏, 韋強(qiáng), 徐傳明, 李成鋒, 王鑫, 王貞
【申請人】甘肅上航電力運(yùn)維有限公司