光伏電站節(jié)能控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電力控制技術領域，具體地說是一種結構合理、控制準確，系統(tǒng)能 耗低的光伏電站節(jié)能控制裝置。
【背景技術】
[0002] 眾所周知，光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔?的一種技術，光伏發(fā)電系統(tǒng)可W用于任何需要電源的場合。光伏并網發(fā)電系統(tǒng)就是將太陽 能光伏發(fā)電系統(tǒng)與常規(guī)電網相連，共同承擔供電任務，當有陽光時，逆變器將光伏系統(tǒng)所發(fā) 的直流電逆變成正弦交流電，產生的交流電可W直接供給交流負載，然后將剩余的電能輸 入電網，或者直接將產生的全部電能并入電網。
[0003] 由于電網向外供電時需要進行升壓處理W降低電力線路帶來的損耗，現(xiàn)有的升壓 變處理機構與光伏并網發(fā)電系統(tǒng)相連接，并長期處于合間狀態(tài)，因此當升壓變處理和逆變 器在光伏系統(tǒng)發(fā)電不足的情況下，處于耗電狀態(tài)

【發(fā)明內容】

[0004] 本實用新型針對現(xiàn)有技術中存在的缺點和不足，提出了一種結構合理、控制準確， 系統(tǒng)能耗低的光伏電站節(jié)能控制裝置。
[0005] 本實用新型可W通過W下措施達到：
[0006] -種光伏電站節(jié)能控制裝置，其特征在于設有系統(tǒng)控制器和兩個W上的終端單 元，其中系統(tǒng)控制器經通信電路分別與兩個W上終端單元相連接，通過通信網絡將底層采 集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)控制器上，
[0007] 所述終端單元中設有微處理器W及分別與微處理器相連接的電壓采集電路、電流 采集電路、逆變器數(shù)據(jù)通信接口、光照度采集電路、通信接口電路和斷路器開閉控制電路， 電壓采集電路和電流采集電路的輸入端分別接入光伏并網斷路器的輸出端，電壓采集電路 和電流采集電路的輸出信號依次經低通濾波器回路、A/D變換電路送入微處理器，逆變器通 信接口與光伏并網斷路器中逆變器通信接口相連接，光照度采集電路中有光福射傳感器、 直流采集電路及數(shù)據(jù)處理CPU,光福射傳感器和直流采集電路分別與數(shù)據(jù)處理CPU相連接， 所述斷路器開閉控制電路包括與微處理器輸出端相連接的開出光隔離回路、與開出光隔離 回路輸出端相連接的繼電器邏輯回路，與繼電器邏輯回路相連接的跳/合間回路，其中跳/ 合間回路的輸出端與斷路器機構箱的控制端相連接；
[0008] 所述系統(tǒng)控制器中設有中央處理器、人機接口電路、通信接口電路、報警電路、對 終端單元的命令發(fā)布主要通過通信方式來下達；其中通信接口電路、報警電路、人機接口電 路分別與中央處理器相連接。
[0009] 本實用新型所述通信接口電路可W為RS485接口或W太網接口來連接，用于實現(xiàn) 終端單元與系統(tǒng)控制器之間的數(shù)據(jù)信息交互。
[0010] 本實用新型終端單元中的微處理器采用信號處理器（DSP)，用于完成對各項采集 數(shù)據(jù)的采集、匯總、上傳及命令的下達，終端單元中還設有與DSP相連接的數(shù)據(jù)顯示輸出 機構W及參數(shù)輸入機構，其中數(shù)據(jù)顯示輸出機構包括串口隔離電路、人機交互接口（匪I系 統(tǒng))、與人機交互接口相連接的L邸顯示器、輸入鍵盤。
[0011] 本實用新型終端單元中還設有與微處理器相連接的緩沖隔離電路，緩沖隔離電路 的輸入端與開關量輸入回路的輸出端相連接。
[0012] 本實用新型系統(tǒng)控制器內的報警電路設有聲光報警器，用于向外輸出故障報警信 號。
[0013] 本實用新型在使用時，終端單元與光伏并網斷路器相連接，并通過電流采集電路、 電壓采集電路、逆變器數(shù)據(jù)采集電路、光照度采集電路采集光伏并網短路器中各項工作參 數(shù)，包括：電流大小、電流方向、電壓大小、逆變器當前運行功率、光照度；終端單元中的微 處理器將采集的信息經通信接口電路上傳至系統(tǒng)控制器；系統(tǒng)控制器接收終端單元上傳的 數(shù)據(jù)，并按如下規(guī)則進行判斷：當根據(jù)上傳的電流、電壓參數(shù)值判斷電流方向為系統(tǒng)用電， 即電流從電網10KV側流至光伏系統(tǒng)側，系統(tǒng)控制器判斷當前為耗電狀態(tài)，系統(tǒng)控制器通過 通信網絡向終端單元下達命令，由終端單元斷開光伏并網斷路器；否則保持光伏并網斷路 器的閉合狀態(tài)；本實用新型還包括對光伏發(fā)電系統(tǒng)的故障監(jiān)測報警，具體為；當上傳的逆 變器功率低于設定值，光照度為良好，系統(tǒng)控制器判斷系統(tǒng)故障，中央處理器控制報警電路 進行報警。
[0014] 本實用新型與現(xiàn)有技術相比，克服了現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏并網斷路器一直 處于合間狀態(tài)，因此升壓變和逆變器在光伏系統(tǒng)發(fā)電不足的情況下處于耗電狀態(tài)的問題； 本實用新型根據(jù)發(fā)電或用電情況準確的切斷斷路器，使光伏發(fā)電系統(tǒng)處于用電狀態(tài)時與電 網脫離，具有結構合理、操作簡便、能耗低等顯著的優(yōu)點。
[001引【附圖說明】：
[0016] 附圖1是本實用新型的結構圖。
[0017] 附圖2是本實用新型中終端單元的結構框圖。
[0018] 附圖3是本實用新型中系統(tǒng)控制器的結構框圖。
[0019] 附圖標記；系統(tǒng)控制器1、終端單元2、微處理器3、電壓采集電路4、電流采集電路 5、逆變器數(shù)據(jù)采集電路6、光照度采集電路7、通信接口電路8、中央處理器9、通信接口電路 10、報警電路11、人機接口電路12、低通濾波器回路13、A/D變換電路14、光隔離回路15、繼 電器邏輯回路16、跳/合間回路17、斷路器機構箱18。
【具體實施方式】 [0020] ：
[0021] 下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0022] 如附圖1、附圖2及附圖3所示，本實用新型提出了一種光伏電站節(jié)能控制裝置，數(shù) 據(jù)采集環(huán)節(jié)和綜合判斷環(huán)節(jié)，判斷光伏發(fā)電系統(tǒng)是否為耗電狀態(tài)，如果是耗電狀態(tài)，通過綜 合判斷來切斷耗能的變壓器及光伏逆變器；目前設定綜合判斷環(huán)節(jié)為系統(tǒng)控制器，數(shù)據(jù)采 集環(huán)節(jié)為終端單元；其特征在于設有系統(tǒng)控制器1和兩個W上的終端單元2,其中系統(tǒng)控制 器1經通信電路分別與兩個W上終端單元2相連接，通過通信網絡將底層采集到的數(shù)據(jù)傳 輸?shù)较到y(tǒng)控制器1上，
[0023] 所述終端單元中設有微處理器3 W及分別與微處理器3相連接的電壓采集電路4、 電流采集電路5、逆變器數(shù)據(jù)通信接口 6、光照度采集電路7、通信接口電路8和斷路器開閉 控制電路，電壓采集電路4和電流采集電路5的輸入端分別接入光伏并網斷路器的輸出端， 電壓采集電路4和電流采集電路5的輸出信號依次經低通濾波器回路13、A/D變換電路14 送入微處理器3,逆變器通信接口 6與光伏并網斷路器中逆變器通信接口相連接，光照度采 集電路7中有光福射傳感器、直流采集電路及數(shù)據(jù)處理CPU,光福射傳感器和直流采集電路 分別與數(shù)據(jù)處理CPU相連接，所述斷路器開閉控制電路包括與微處理器3輸出端相連接的 開出光隔離回路15、與開出光隔離回路15輸出端相連接的繼電器邏輯回路16,與繼電器邏 輯回路16相連接的跳/合間回路17,其中跳/合間回路17的輸出端與斷路器機構箱18的 控制端相連接；
[0024] 所述系統(tǒng)控制器1中設有中央處理器9、人機接口電路12、通信接口電路10、報警 電路11，對終端單元2的命令發(fā)布主要通過通信方式來下達；其中通信接口電路10、報警電 路11、人機接口電路12分別與中央處理器9相連接。
[00巧]本實用新型所述通信接口電路10可W為RS485接口或W太網接口來連接，用于實 現(xiàn)終端單元2與系統(tǒng)控制器1之間的數(shù)據(jù)信息交互。
[0026] 本實用新型終端單元中的微處理器3采用信號處理器（DSP)，用于完成對各項采 集數(shù)據(jù)的采集、匯總、上傳及命令的下達，終端單元2中還設有與DSP相連接的數(shù)據(jù)顯示輸 出機構W及參數(shù)輸入機構，其中數(shù)據(jù)顯示輸出機構包括串口隔離電路、人機交互接口（匪I 系統(tǒng))、與多媒體交互機構相連接的L邸顯示器、輸入鍵盤，其中端子說明如下：
【主權項】
1. 一種光伏電站節(jié)能控制裝置，其特征在于有系統(tǒng)控制器和至少一個終端單元，系統(tǒng) 控制器經通信通道分別與兩個W上終端單元相連接，通過通信網絡將底層采集到的數(shù)據(jù) 傳輸?shù)较到y(tǒng)控制器上，所述終端單元中設有微處理器W及分別與微處理器相連接的電壓采 集電路、電流采集電路、逆變器數(shù)據(jù)通信接口、光照度采集電路、通信接口電路和斷路器開 閉控制電路，電壓采集電路和電流采集電路的輸入端分別接入光伏并網斷路器的輸出端， 電壓采集電路和電流采集電路的輸出信號依次經低通濾波器回路、A/D變換電路送入微處 理器，逆變器通信接口與光伏并網斷路器中逆變器通信接口相連接，光照度采集電路中有 光福射傳感器、直流采集電路及數(shù)據(jù)處理CPU,光福射傳感器和直流采集電路分別與數(shù)據(jù) 處理CPU相連接，所述斷路器開閉控制電路包括與微處理器輸出端相連接的開出光隔離回 路、與開出光隔離回路輸出端相連接的繼電器邏輯回路，與繼電器邏輯回路相連接的跳/ 合間回路，其中跳/合間回路的輸出端與斷路器機構箱的控制端相連接； 所述系統(tǒng)控制器中設有中央處理器、人機接口電路、通信接口電路、報警電路、對終端 單元的命令發(fā)布主要通過通信方式來下達；其中通信接口電路、報警電路、人機接口電路分 別與中央處理器相連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種光伏電站節(jié)能控制裝置，其特征在所述通信接口電路為 RS485接口或W太網接口來連接。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種光伏電站節(jié)能控制裝置，其特征在于終端單元中的微處 理器采用信號處理器，用于完成對各項采集數(shù)據(jù)的采集、匯總、上傳及命令的下達，終端單 元中還設有與DSP相連接的數(shù)據(jù)顯示輸出機構W及參數(shù)輸入機構，其中數(shù)據(jù)顯示輸出機構 包括串口隔離電路、人機交互接口、與人機交互接口相連接的L邸顯示器、輸入鍵盤。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種光伏電站節(jié)能控制裝置，其特征在于終端單元中還設有 與微處理器相連接的緩沖隔離電路，緩沖隔離電路的輸入端與開關量輸入回路的輸出端相 連接。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種光伏電站節(jié)能控制裝置，其特征在于綜合判斷環(huán)節(jié)設有 輔助的聲光報警器，對光伏發(fā)電出現(xiàn)的異常進行報警。
【專利摘要】本實用新型涉及電力控制技術領域，具體地說是一種結構合理、控制準確，系統(tǒng)能耗低的光伏電站節(jié)能控制裝置及方法，所述終端單元中設有微處理器以及分別與微處理器相連接的電壓采集電路、電流采集電路、逆變器數(shù)據(jù)采集電路、光照度采集電路、通信接口電路，電壓采集電路和電流采集電路的輸入端分別接入光伏并網斷路器的輸出端，逆變器數(shù)據(jù)采集電路與光伏并網斷路器中逆變器相連接，光照度采集電路中有光照度采集器，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有結構合理、操作簡便、能耗低等顯著的優(yōu)點。
【IPC分類】H02J13-00
【公開號】CN204290491
【申請?zhí)枴緾N201420762759
【發(fā)明人】莊勝, 吳軍
【申請人】銀凱特（山東）新能源裝備有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月8日