CN104868494B - 光伏电站的发电量优化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光伏电站的发电量优化系统，属于光伏发电技术领域。解决了目前光伏电站电能转化率低的主要问题。本发明包括光伏电池板、变压器和电网,光伏电池板与变压器连接成一支路，支路至少设有一条，所有支路里的变压器一同接入电网，每条支路里还包括自动清扫装置、电池板异常处理装置、电能优化箱、逆变器控制单元和软件管理平台，自动清扫装置安装在光伏电池板的表面，电池板异常处理装置与光伏电池板的端口相连接，逆变器控制单元和电能优化箱位于变压器和光伏电池板之间，按变压器、逆变器控制单元、电能优化箱和光伏电池板的顺序接入。本发明主要用于光伏电站。

Description

光伏电站的发电量优化系统
技术领域
本发明涉及一种光伏电站的发电量优化系统，属于光伏发电技术领域。
背景技术
现有光伏电站是使用太阳能光伏板的光电转换，将太阳能光伏板输出的直流电转换成可直接并网或连接负载的装置，转换电能的效率较低，目前光的能量仅有不到10.47％转化成交流电能输出。由此可见光伏电站的发电量有待提升，因此急需一种新型的发电系统，来提高光伏电站的发电量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，对现有的光伏电站发电系统进行优化，优化后的光伏电站的发电量优化系统具有省时、省力、能自动修复、电能转化率高且能自动清洁等优点。
本发明所述的光伏电站的发电量优化系统，包括光伏电池板、变压器和电网,光伏电池板与变压器连接成一支路，所述支路至少设有一条，所有支路里的变压器一同接入电网，每条支路里还包括自动清扫装置、电池板异常处理装置、电能优化箱、逆变器控制单元和软件管理平台，自动清扫装置安装在光伏电池板的表面，电池板异常处理装置与光伏电池板的端口相连接；逆变器控制单元和电能优化箱位于变压器与光伏电池板之间，按变压器、逆变器控制单元、电能优化箱和光伏电池板的顺序接入；所述的每条支路分别对应一个网关，所述的软件管理平台通过每条支路所对应的网关，与每条支路里的逆变器控制单元连接。
所述的每条支路中的电能优化箱的输出端口通过线路连接在一起，并对应设有一个网关，所述软件管理平台通过此网关与所述的线路相连接。
本发明还包括环境检测仪，并对应设有一个网关，所述的软件管理平台通过此网关与环境检测仪连接。
所述的软件管理平台设有无线通讯模块，所述的自动清扫装置设有接收无线信号装置，软件管理平台可通过无线通讯模块控制自动清扫装置。
所述的光伏电池板设有升压电路。
本发明的有益效果是：
本发明设置的自动清扫装置，通过软件管理平台的控制，能实现自动清洁功能，无需耗费人力；电池板异常处理装置可以使系统自动检测故障并处理，省时，省力；软件管理平台与电能优化箱的配合，可以处理光伏电池板之间发电不平衡及低电压损失的问题，光伏电池板中升压电路的设置也能解决电能损失的问题，极大的节约了电能；软件管理平台与逆变器控制单元的配合，则有效解决了当光照质量差时，逆变器不能满负载运行，造成电能损失的问题。本发明极大的提高了光伏电站的发电量。
附图说明
图1是本发明各个部分连接关系的示意图。
图中：1、电网 2、网关 3、变压器 4、逆变器控制单元 5、电能优化箱 6、电池板异常处理装置 7、光伏电池板 8、自动清扫装置 9、环境检测仪 10、软件管理平台。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明所述的光伏电站的发电量优化系统，包括光伏电池板7、变压器3和电网1,光伏电池板7与变压器3连接成一支路，所述支路至少设有一条，所有支路里的变压器一同接入电网1，还包括自动清扫装置8、电池板异常处理装置6、电能优化箱5、逆变器控制单元4和软件管理平台10，自动清扫装置8安装在光伏电池板7的表面，电池板异常处理装置6与光伏电池板7的端口相连接；逆变器控制单元4和电能优化箱5位于变压器3与光伏电池板7之间，按变压器3、逆变器控制单元4、电能优化箱5和光伏电池板7的顺序接入；每条支路分别对应一个网关2，软件管理平台10通过每条支路所对应的网关2，与每条支路里的逆变器控制单元4连接；每条支路中的电能优化箱5的输出端口通过线路连接在一起，并对应设有一个网关2，软件管理平台10通过此网关2与所述的线路相连接。还包括环境检测仪9，并对应设有一个网关2，所述的软件管理平台10通过此网关2与环境检测仪9连接。其中所述的软件管理平台10还设有无线通讯功能，所述的自动清扫装置8设有能接收无线信号的装置，软件管理平台10可通过无线通讯功能控制自动清扫装置8。光伏电池板7还设有升压电路。
其工作过程如下：光伏电池板7接收太阳光照射，产生电流，经电能优化箱5、逆变器控制单元4和变压器3后，流入电网1。当光伏电池板7上有大量灰尘时，会严重影响其光电转化率。这时软件管理平台10通过比较环境检测仪9反馈回来的当前光照能量数据，与实际光伏电池板7的发电量，计算出光电转换效率，继而推测光伏电池板7的表面清洁程度，根据光伏电池板7表面清洁程度，软件管理平台10通过无线通讯功能，启动光伏电池板7上的自动清扫装置8，对光伏电池板7进行清洁处理，从而使光伏电池板7达到最大光电转换效率。
当整个系统中有个别光伏电池板7因为损坏或遮挡等原因，导致光电转换效率降低时，整串的光伏电池板会受到影响。电池板异常处理装置6通过检测整组及每个光伏电池板7的电压和电流、表面裂纹、当前光照能量等状态信息，进行测算每个光伏电池板7的是否故障，如果测算为故障，则将故障的光伏电池板7进行隔离切除，从而保证光伏电池板7组串达到最大光电转换效率。
当各个光伏电池板7相互之间发电功率不一致时，软件管理平台10可控制多个支路中的电能优化箱5之间进行通话，协调多个电能优化箱5的动作，处理光伏电池板7之间发电不平衡及低电压损失的问题。逆变器控制单元4可利用的发电电压范围为：450V～950V，对于＜450V的电能不做处理，极大的浪费了宝贵的电能。设计光伏电池板升压电路，当光伏电池板7的输出电压小于450V时，对光伏电池板7进行升压，使其输出电压大于450V、小于1000V，整合到逆变器控制单元4可接受的工作电压范围内，达到延长光伏电站发电时间，提高光伏电站发电效率的目标。
当光照质量差时，本发明能通过检测光伏电池板7的发电总功率，计算所需开启的光伏并网逆变器的数量，软件管理平台10就能控制逆变器控制单元4的启动与关闭，将发电量转移至其他开启的逆变器控制单元4中，使所有开启的逆变器控制单元4的工作在满负荷状态，达到提高逆变器控制单元4输出效率的目的。

Claims (3)

1.一种光伏电站的发电量优化系统，包括光伏电池板(7)、变压器(3)和电网(1),所述的光伏电池板(7)与变压器(3)连接成一支路，所述支路至少设有一条，所有支路里的变压器一同接入电网(1)，其特征在于：每条支路里还包括自动清扫装置(8)、电池板异常处理装置(6)、电能优化箱(5)、逆变器控制单元(4)和软件管理平台(10)，所述的自动清扫装置(8)安装在光伏电池板(7)的表面，所述的电池板异常处理装置(6)与光伏电池板(7)的端口相连接；所述的逆变器控制单元(4)和电能优化箱(5)位于变压器(3)与光伏电池板(7)之间，按变压器(3)、逆变器控制单元(4)、电能优化箱(5)和光伏电池板(7)的顺序接入；所述的每条支路分别对应一个网关(2)，所述的软件管理平台(10)通过每条支路所对应的网关(2)，与每条支路里的逆变器控制单元(4)连接；
还包括环境检测仪(9)，并对应设有一个网关(2)，所述的软件管理平台(10)通过此网关(2)与环境检测仪(9)连接；
所述的软件管理平台(10)设有无线通讯模块，所述的自动清扫装置(8)设有接收无线信号装置，软件管理平台(10)可通过无线通讯模块控制自动清扫装置(8)；
所述软件管理平台(10)通过比较环境检测仪(9)反馈回来的当前光照能量数据，与实际光伏电池板(7)的发电量，计算出光电转换效率，继而推测光伏电池板(7)的表面清洁程度，根据光伏电池板(7)表面清洁程度；
当光照质量差时，能通过检测光伏电池板(7)的发电总功率，计算所需开启的光伏并网逆变器的数量，软件管理平台(10)就能控制逆变器控制单元(4)的启动与关闭，将发电量转移至其他开启的逆变器控制单元(4)中，使所有开启的逆变器控制单元(4)的工作在满负荷状态，达到提高逆变器控制单元(4)输出效率的目的。
2.根据权利要求1所述的光伏电站的发电量优化系统，其特征在于：所述的每条支路中的电能优化箱(5)的输出端口通过线路连接在一起，并对应设有一个网关(2)，所述软件管理平台(10)通过此网关(2)与所述的线路相连接。
3.根据权利要求1所述的光伏电站的发电量优化系统，其特征在于：所述的光伏电池板(7)设有升压电路。
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