CN106602703A - 一种太阳能与市电交替供电的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能与市电交替供电的系统，包括光伏太阳能组件、蓄电池、市电供电端、市电控制开关、光伏逆变器、双向并网逆变器和主控制器；所述光伏太阳能组件与光伏逆变器电性连接，所述蓄电池与双向并网逆变器电性连接；所述市电控制开关的输出端、光伏逆变器的输出端和双向并网逆变器的输出端均与一负载端相接，所述市电控制开关的控制端、光伏逆变器的控制端和双向并网逆变器的控制端均与主控制器电性连接；该主控制器用于根据接收到光伏逆变器输出的功率大小以控制市电控制开关、双向并网逆变器和光伏逆变器的工作状态。本发明的系统，采用多种供电方式，能够提高供电的稳定性，并且通过光伏太阳能供电能够减少市电供电。
Description
技术领域
本发明属于太阳能技术领域，尤其涉及一种太阳能与市电交替供电的系统及方法。
背景技术
太阳能离网发电系统就是利用太阳能光伏原理，白天利用太阳能电池板对蓄电池充电。需要用电时用蓄电池中的电能来驱动负载。但是目前这一系统存在一些问题，比如连续长时间阴雨天，会导致蓄电池能量不足，负载无法正常运行。如负载只有一条供电途径，即蓄电池供电，则无法保证负载工作的可靠性，进而对负载应用环境中，人们的生产生活造成很大的影响。
太阳能这样的新能源的利用作为补充对于市电供电有相当的好处，可以使得供电更为的稳定和更加的节约，对于光伏系统需要同时具备离网和并网运行两种的功能，市场上的产品大多规格固定，无法适用不同种类客户的需求，如果能够更加有效的适用太阳能以及市电，并进行控制成为该系统的关键。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种太阳能与市电交替供电的系统。
本发明的目的之二在于提供一种太阳能与市电交替供电的方法。
本发明的目的之一采用以下技术方案实现：
一种太阳能与市电交替供电的系统，包括光伏太阳能组件、蓄电池、市电供电端、市电控制开关、光伏逆变器、双向并网逆变器和主控制器；所述光伏太阳能组件与光伏逆变器电性连接，所述蓄电池与双向并网逆变器电性连接，所述市电供电端与市电控制开关电性连接；
所述市电控制开关的输出端、光伏逆变器的输出端和双向并网逆变器的输出端均与一负载端相接，所述市电控制开关的控制端、光伏逆变器的控制端和双向并网逆变器的控制端均与主控制器电性连接；该主控制器用于根据接收到光伏逆变器输出的功率信号以控制市电控制开关、双向并网逆变器和光伏逆变器的工作状态，该主控制器用于根据接收到的蓄电池的电池容量以控制市电控制开关和双向并网逆变器的工作状态。
优选的，所述光伏逆变器为UPS逆变器。
优选的，所述光伏逆变器包括升压模块和DC/AC转换模块；所述光伏太阳能组件、升压模块、DC/AC转换模块和一负载端依次电性连接，且DC/AC转换模块的输出端与主控制器电性连接。
优选的，还包括信号采集模块，该信号采集模块用于采集一负载端的电流信号，并将该电流信号传输至主控制器。
本发明的目的之二采用以下技术方案实现：
一种太阳能与市电交替供电的方法，其应用于如上述的太阳能与市电交替供电的系统，包括以下步骤：
S1：接收光伏逆变器输出的功率信号；
S2：判断该功率信号是否大于预设功率信号，如果是，则控制开启光伏逆变器，进行光伏供电；如果否，则执行步骤S3；
S3：判断蓄电池的电量是否大于预设电量，如果是，则控制开启双向并网逆变器，进行蓄电池供电，如果否，则控制开启市电控制开关，进行市电供电。
优选的，步骤2具体包括以下子步骤：
S21：判断功率信号是否大于预设功率信号，如果是，则执行S22；如果否，则执行S3；
S22：接收信号采集模块采集到的电流信号；并将该电流信号传输至光伏逆变器；
S23：光伏太阳能组件通过光伏逆变器向一负载端供电。其进一步提高了光伏并网供电的效率。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的太阳能与市电交替供电的系统，采用多种供电方式，能够进一步提高供电的稳定性，并且通过光伏太阳能供电能够减少市电供电，从而进一步节约用户的供电成本；并且对于一些供电地区不发达且光照充足的地方更为的有益，不仅可以解决供电的问题还可以解决供电稳定性的问题。
附图说明
图1为本发明的太阳能与市电交替供电的系统的结构框图；
图2为本发明的太阳能与市电交替供电的方法的流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1所示，本发明提供了一种太阳能与市电交替供电的系统，包括光伏太阳能组件、蓄电池、市电供电端、市电控制开关、信号采集模块、光伏逆变器、双向并网逆变器和主控制器；所述光伏太阳能组件与光伏逆变器电性连接，所述蓄电池与双向并网逆变器电性连接，所述市电供电端与市电控制开关电性连接；其中，所述光伏逆变器包括升压模块和DC/AC转换模块；所述光伏太阳能组件、升压模块、DC/AC转换模块和一负载端电性连接，且DC/AC转换模块的输出端与主控制器电性连接；
所述市电控制开关的输出端、光伏逆变器的输出端和双向并网逆变器的输出端均与一负载端相接，所述市电控制开关的控制端、光伏逆变器的控制端和双向并网逆变器的控制端均与主控制器电性连接；该主控制器用于根据接收到光伏逆变器输出的功率信号以控制市电控制开关、双向并网逆变器和光伏逆变器的工作状态，该主控制器用于根据接收到的蓄电池的电池容量以控制市电控制开关和双向并网逆变器的工作状态；该信号采集模块用于采集一负载端的电流信号，并将该电流信号传输至主控制器。
在本发明的系统中主要有三种供电方式来进行交替供电，一种是太阳能光伏发电，一种是蓄电池供电，还是一种是常规的市电供电；在这三种方式中最为优选地供电方式是光伏发电的供电方式，由于其直接采集太阳能进行供电，所以作为我们供电的最优选择；光伏太阳能组件采集到太阳能后将其转换为电能然后通过逆变器输送到电网上进给家用电器进行供电；但是我们不可能二十四小时都有太阳照射，所以需要其他的备选方案来对家用电器进行供电，故而我们选择了蓄电池供电的方式，并且蓄电池与负载端通过双向并网逆变器相接，故而蓄电池不仅仅可以通过该逆变器给家用电器供电，也可以从电网上获取电量，从而使得蓄电池在不用的时候保持有满电的状态，以便在需要蓄电池供电的时候有充足的电量进行供应；当太阳能与蓄电池都不够充足的供电功率的时候，就采用市电来对家用电器进行供电，通过主控制器来对整个系统进行控制监测使得整个供电过程比较的稳定；不会造成突然停电这样的情况。
如图2所示，本发明提供了一种太阳能与市电交替供电的方法，其应用于如上述的太阳能与市电交替供电的系统，其包括以下步骤：
S1：接收光伏逆变器输出的功率信号；主控制器首先要采集功率信号以进行下一步的功率判断，从而判断是光伏太阳能组件进行供电还是其他的供电方式；
S2：判断该功率信号是否大于预设功率信号，如果是，则控制开启光伏逆变器，进行光伏供电；如果否，则执行步骤S3；步骤2具体包括以下子步骤：
S21：判断功率信号是否大于预设功率信号，如果是，则执行S22；如果否，则执行S3；
S22：接收信号采集模块采集到的电流信号；并将该电流信号传输至光伏逆变器；该步骤的目的是为了进一步修正输入到负载的功率的相位、频率以及幅值信号，从而使得太阳能输出的电量得到更为充分的利用；
S23：光伏太阳能组件通过光伏逆变器向一负载端供电；直接采用光能对家用电器进行供电节约用电；
S3：判断蓄电池的电量是否大于预设电量，如果是，则控制开启双向并网逆变器，进行蓄电池供电，如果否，则控制开启市电控制开关，进行市电供电。通过主控制器监测整个系统中太阳能供电功率和蓄电池的电量这些数据，使得该系统的供电更为的稳定和顺畅，并且在整个过程中，市电供电是最后的选择方案，因此，整个过程中的供电是相对节约的；能够帮用户剩下更多的用电，并且该系统的供电相对稳定，对于一些供电地区不发达且光照充足的地方更为的有益，不仅可以解决供电的问题还可以解决供电稳定性的问题。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种太阳能与市电交替供电的系统，其特征在于，包括光伏太阳能组件、蓄电池、市电供电端、市电控制开关、光伏逆变器、双向并网逆变器和主控制器；所述光伏太阳能组件与光伏逆变器电性连接，所述蓄电池与双向并网逆变器电性连接，所述市电供电端与市电控制开关电性连接；
所述市电控制开关的输出端、光伏逆变器的输出端和双向并网逆变器的输出端均与一负载端相接，所述市电控制开关的控制端、光伏逆变器的控制端和双向并网逆变器的控制端均与主控制器电性连接；该主控制器用于根据接收到光伏逆变器输出的功率信号以控制市电控制开关、双向并网逆变器和光伏逆变器的工作状态，该主控制器用于根据接收到的蓄电池的电池容量以控制市电控制开关和双向并网逆变器的工作状态。
2.如权利要求1所述的太阳能与市电交替供电的系统，其特征在于，所述光伏逆变器为UPS逆变器。
3.如权利要求1所述的太阳能与市电交替供电的系统，其特征在于，所述光伏逆变器包括升压模块和DC/AC转换模块；所述光伏太阳能组件、升压模块、DC/AC转换模块和一负载端依次电性连接，且DC/AC转换模块的输出端与主控制器电性连接。
4.如权利要求1所述的太阳能与市电交替供电的系统，其特征在于，还包括信号采集模块，该信号采集模块用于采集一负载端的电流信号，并将该电流信号传输至主控制器。
5.一种太阳能与市电交替供电的方法，其应用于如权利要求1所述的太阳能与市电交替供电的系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1：接收光伏逆变器输出的功率信号；
S2：判断该功率信号是否大于预设功率信号，如果是，则控制开启光伏逆变器，进行光伏供电；如果否，则执行步骤S3；
S3：判断蓄电池的电量是否大于预设电量，如果是，则控制开启双向并网逆变器，进行蓄电池供电，如果否，则控制开启市电控制开关，进行市电供电。
6.如权利要求5所述的太阳能与市电交替供电的方法，其特征在于，步骤2具体包括以下子步骤：
S21：判断功率信号是否大于预设功率信号，如果是，则执行S22；如果否，则执行S3；
S22：接收信号采集模块采集到的电流信号；并将该电流信号传输至光伏逆变器；
S23：光伏太阳能组件通过光伏逆变器向一负载端供电。
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