戶用太陽能微電網(wǎng)與市政電力協(xié)同工作控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及新型可再生能源發(fā)電應用的技術領域，特別涉及一種戶用太陽能微電網(wǎng)與市政電力協(xié)同工作控制器。
【背景技術】
[0002]目前，隨著全球范圍內(nèi)能源危機的爆發(fā)，世界能源都面臨著巨大的壓力與挑戰(zhàn)。因此，新型可再生能源成為一支新秀，逐步得到人們的親睞，而太陽能又是其中關注程度最高的新型能源之一。但與此同時，這些新型可再生能源又有一個較大弊端，在給予負載能量消耗時難以保證其長期穩(wěn)定的工作，這便使得新型可再生能源在發(fā)展上遇到巨大的障礙，隨即也導致新型可再生能源在緩解能源危機上的功效大打折扣。
[0003]戶用太陽能微電網(wǎng)不同于一般結(jié)構微電網(wǎng)。戶用太陽能微電網(wǎng)是以普通居民家庭為主要對象，其特點是分布較為分散，而且單戶功率較低。因而此種微電網(wǎng)在結(jié)構設計和布局時均有其獨特的要求。針對戶用太陽能微電網(wǎng)系統(tǒng)而配備的儲能系統(tǒng)也不完全等同于一般儲能系統(tǒng)。該儲能系統(tǒng)主要由特制蓄電池和特制超級電容組成，在整個系統(tǒng)中起到一個能量中轉(zhuǎn)站的作用。
[0004]目前市政電網(wǎng)電能與太陽能微電網(wǎng)電能協(xié)同工作的方式是在直流側(cè)并網(wǎng)，將電能質(zhì)量較好的市政電能先轉(zhuǎn)化為了直流電能，再經(jīng)后一級整體逆變成交流電或者直接作為直流電被利用，這樣會在中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)損失掉較多能量，導致整體系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率過低。
[0005]因此，有必要開發(fā)一種戶用太陽能微電網(wǎng)與市政電力協(xié)同工作控制器，以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是:針對【背景技術】的不足，開發(fā)一種戶用太陽能微電網(wǎng)與市政電力協(xié)同工作控制器，由太陽能微電網(wǎng)、儲能系統(tǒng)和市政電力無逆流協(xié)同向負載供電，通過合理調(diào)整控制策略來調(diào)節(jié)三者輸出功率的分配，以平衡負載的能量消耗。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種戶用太陽能微電網(wǎng)與市政電力協(xié)同工作控制器，與太陽能微電網(wǎng)端、市政電網(wǎng)端、儲能系統(tǒng)、直流負載端和交流負載端相連，其特征在于:包括升壓控制模塊、逆變控制模塊、采樣檢測模塊、充放電模塊、防逆流控制模塊、整流模塊、主控模塊、輸入模塊和顯示模塊，所述的太陽能微電網(wǎng)端、升壓控制模塊、逆變控制模塊、充放電模塊、防逆流控制模塊和交流負載端順序連接；所述的市政電網(wǎng)端、防逆流控制模塊和交流負載端順序連接；所述的采樣檢測模塊一端與主控模塊連接，另一端分別與所述的市政電網(wǎng)端、逆變控制模塊、防逆流控制模塊、充放電模塊連接，用于檢測所述的太陽能微電網(wǎng)端發(fā)電的輸出電壓電流的頻率、相位和幅值以及功率，市政電網(wǎng)端供電的輸出電壓電流的頻率、相位和幅值以及功率，二者經(jīng)過所述的防逆流控制模塊后合并輸出電壓電流的頻率、相位和幅值以及功率，以及儲能系統(tǒng)經(jīng)充放電模塊處理后輸出電壓電流的頻率、相位和幅值以及功率；所述的整流模塊一端與所述的防逆流控制模塊連接，另一端與所述的直流負載端連接；所述的主控模塊分別與升壓控制模塊、逆變控制模塊、采樣檢測模塊、防逆流控制模塊、充放電模塊、輸入模塊和顯示模塊連接，用于處理和判斷所述的采樣檢測模塊送來的采樣信號，合理控制太陽能微電網(wǎng)、儲能系統(tǒng)和市政電力協(xié)同向所述的直流負載端和交流負載端供電。
[0008]如上所述的戶用太陽能微電網(wǎng)與市政電力協(xié)同工作控制器，其特征在于，升壓控制模塊包括DC/DC升壓電路和驅(qū)動電路，采用智能集成功率模塊PM15RSH120。
[0009]如上所述的戶用太陽能微電網(wǎng)與市政電力協(xié)同工作控制器，其特征在于，逆變控制模塊包括DC/AC逆變主電路和驅(qū)動電路，采用智能集成功率模塊PM75CL1A120。
[0010]如上所述的戶用太陽能微電網(wǎng)與市政電力協(xié)同工作控制器，其特征在于，主控模塊采用TI公司的DSP芯片TMS320F28335。
[0011]本實用新型的有益效果是:相對于現(xiàn)有技術，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0012]1)該控制器針對戶用小功率太陽能微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，不僅充分保證可再生能源太陽能的利用，同時也將儲能系統(tǒng)和市政電力作為備用能源，在太陽能功率不足時給予協(xié)同工作，以確保負載持續(xù)、穩(wěn)定、高效地工作。
[0013]2)保證優(yōu)先使用太陽能微電網(wǎng)發(fā)電向負載以最大功率提供能量，差額部分再由儲能系統(tǒng)來予以補充，仍然不足的情況下，剩下的功率再由市政電力來協(xié)調(diào)。
[0014]3)太陽能微電網(wǎng)發(fā)電不會向市政電力發(fā)生逆向功率流動。
[0015]4)太陽能微電網(wǎng)發(fā)電中增設了 MPPT最大功率跟蹤，大大提高了太陽能微電網(wǎng)發(fā)電效率，而且也不會對市政電網(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生諧波危害，保證了市政電網(wǎng)的清潔與安全，既能供給交流負載，也可供給直流負載。
[0016]5)由于戶用太陽能微電網(wǎng)占地面積和空間都相對較小，安裝維護方便，在寸土尺金的現(xiàn)代社會具有極大推廣潛能。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的協(xié)同工作控制器的工作示意圖。
[0018]圖2是本實用新型的協(xié)同工作控制器的結(jié)構原理圖。
[0019]圖3是本實用新型的協(xié)同工作控制器的工作流程圖。
[0020]附圖2中的符號說明:1-太陽能，2-市政電網(wǎng)，3-儲能系統(tǒng)，4-升壓控制模塊，5-逆變控制模塊，6-采樣檢測模塊，7-充放電模塊，8-防逆流控制模塊，9-整流模塊，10-主控模塊，11-鍵盤輸入模塊，12-液晶顯示模塊。
[0021]附圖3 中的符號說明:Q1:P々 P5，Q2:P2> P6，Q3:P2=P4，Q4:P2 >P4，Q5:Ρ!=Ρ4, Q6:P! >P4，Q7:P4= Pi+ P2，Q8:Ρ4<Ρ!+ P2，Q9:P4= P3，Q10:P4= P2 充分放電，Qll:P4= P2 部分放電，Q12:P4= P2 + P3 充分放電，Q13:P4= P!，Q14:P4= PrP2 充電，Q15:P4= P! + P3，Q16:P4=Pi + P2充分放電，Q17:P4= Pi + P2部分放電，Q18:P4= P: + P2 + P3充分放電，其中:P1:太陽能微電網(wǎng)端發(fā)電功率，P2:儲能系統(tǒng)電網(wǎng)端功率，P 3:市政電網(wǎng)端功率，P 4:負載端消耗功率，P5:太陽能微電網(wǎng)端自身系統(tǒng)消耗功率，P6:儲能系統(tǒng)電網(wǎng)端自身系統(tǒng)消耗功率。
【具體實施方式】
[0022]為了更好地理解本實用新型，下面結(jié)合實施例進一步闡明本實用新型的內(nèi)容，但本實用新型的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣在本申請所列權利要求書限定范圍之內(nèi)。
[0023]本實用新型的示意圖如圖1所示。戶用太陽能微電網(wǎng)與市政電力協(xié)同工作就是以太陽能微電網(wǎng)、儲能系統(tǒng)和市政電力協(xié)同向負載供電，而且在供電時，太陽能微電網(wǎng)在任何情況下都不會有能量流向市政電網(wǎng)，只有當太陽能微電網(wǎng)發(fā)電不能滿足負載的功耗時，先由儲能系統(tǒng)進行補充，仍然不足時再由市政電網(wǎng)來協(xié)同調(diào)控，這種供電方式的主要特征是:
(1)控制器能保證太陽能微電網(wǎng)發(fā)電就地使用；(2)太陽能微電網(wǎng)發(fā)電的使用，不會對市政電網(wǎng)的正常供電產(chǎn)生任何影響；(3)太陽能電網(wǎng)發(fā)電不會向市政電網(wǎng)提供能量，保證太陽能電網(wǎng)發(fā)電不向市政電網(wǎng)的功率流動；(4)太陽能微電網(wǎng)發(fā)電作為優(yōu)先電源，儲能系統(tǒng)作為補充電源，市政電力作為最終調(diào)控電源，保證太陽能微電網(wǎng)發(fā)電高效、優(yōu)先的使用；(5)不僅可以