CN107465248A - 一种光伏发电系统的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光伏发电系统的控制方法及装置，包括：采用环境监测仪实时采集环境数据信息并发送至能源管理控制器；能源管理控制器对采集到的环境数据信息进行处理后，判断当前环境状况，并根据当前环境状态控制光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式。本申请提供的上述控制方法针对环境对光伏发电的影响，通过环境检测仪和能源管理控制器的相互作用，可以实现光伏发电系统的不同工作模式之间的自动切换，实现无损耗衔接，并且充分利用太阳能资源，实现太阳能利用率的最大化，以及最大限度的满足用户需求，提高光伏发电系统的效率。

Description

一种光伏发电系统的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，特别是涉及一种光伏发电系统的控制方法及装置。

背景技术

太阳能是一种可持续无污染的绿色清洁能源，针对这种绿色清洁能源的开发与利用，人们研发出了各种各样的光伏发电系统，实现对太阳能能量的收集和利用。

现有的光伏发电系统在负载侧方面，主要是实现统一供电，针对现有用户来说，有时在意外场景需提供应急供电，保证用电量最基本的供电需求。其中光伏发电系统主要分为两类，一类是并网发电系统，将太阳能发电的能量一部分用于用户需求，另一部分用蓄电池储能或者送入电网；另一类是离网发电系统，这类系统与电网是断开的，把多余的电能用蓄电池储存作为备用。

但是，太阳能的开发很大程度上受外界环境因素的影响，主要体现在季节、天气、地理位置、光照强度等。以上光伏发电系统很大程度上均会受外界环境变化的影响，例如遇到阴雨或者天气变化异常时，发电量就不稳定，不能很好的满足光伏发电与用户用电量之间的供需平衡。

因此，提出一种环境适应性强，能充分利用太阳能资源，实现最大满足客户需求的光伏发电系统势在必得。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光伏发电系统的控制方法及装置，可以实现光伏发电系统的不同工作模式之间的自动切换，实现无损耗衔接，并且充分利用太阳能资源，提高光伏发电系统的效率。其具体方案如下：

一种光伏发电系统的控制方法，包括：

采用环境监测仪实时采集环境数据信息并发送至能源管理控制器；

所述能源管理控制器对采集到的所述环境数据信息进行处理后，判断当前环境状况，并根据所述当前环境状态控制所述光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式。

优选地，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，根据所述当前环境状态控制所述光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式，具体包括：

在当前环境状态为无光照且断电时，控制所述光伏发电系统自动切换进入蓄电池单独供电工作模式。

优选地，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，控制所述光伏发电系统自动切换进入蓄电池单独供电工作模式，具体包括：

所述光伏发电系统的用户负载分为一次负载和二次负载；所述一次负载为用户基本生活生产用电，所述二次负载为正常工作用电负载；

仅控制所述光伏发电系统的蓄电池自动给所述一次负载供电。

优选地，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，根据所述当前环境状态控制所述光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式，具体包括：

在当前环境状态为光照充足时，控制所述光伏发电系统自动切换进入光伏阵列正常工作模式。

优选地，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，控制所述光伏发电系统自动切换进入光伏阵列正常工作模式，具体包括：

控制所述光伏发电系统的光伏阵列自动给所述用户负载充电；

在给所述用户负载供电后，控制所述光伏阵列自动给所述蓄电池充电；

在所述蓄电池充满后，将多余的电量输送至所述光伏发电系统的电网。

优选地，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，根据所述当前环境状态控制所述光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式，具体包括：

在当前环境状态为光照强度微弱或无光照，且未断电时，控制所述光伏发电系统自动切换进入电网单独供电工作模式。

优选地，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，控制所述光伏发电系统自动切换进入电网单独供电工作模式，具体包括：

控制所述电网自动给所述用户负载供电；

在给所述用户负载供电后，控制所述电网自动向所述蓄电池充电。

优选地，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，还包括：

所述能源管理控制器根据采集到的所述环境数据信息和所述光伏发电系统的工作模式，自动生成并输出报表。

优选地，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，还包括：

通过客户端或服务器从所述能源管理控制器中获取所述报表并进行显示。

本发明实施例还提供了一种光伏发电系统的控制装置，包括：

环境监测仪，用于实时采集环境数据信息并发送至能源管理控制器；

能源管理控制器，用于对采集到的所述环境数据信息进行处理后，判断当前环境状况，并根据所述当前环境状态控制所述光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式。

本发明所提供的一种光伏发电系统的控制方法及装置，包括：采用环境监测仪实时采集环境数据信息并发送至能源管理控制器；能源管理控制器对采集到的环境数据信息进行处理后，判断当前环境状况，并根据当前环境状态控制光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式。本发明提供的上述控制方法针对环境对光伏发电的影响，通过环境检测仪和能源管理控制器的相互作用，可以实现光伏发电系统的不同工作模式之间的自动切换，实现无损耗衔接，并且充分利用太阳能资源，实现太阳能利用率的最大化，以及最大限度的满足用户需求，提高光伏发电系统的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的光伏发电系统的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的光伏发电系统的组织结构图；

图3为本发明实施例提供的光伏发电系统的控制方法的具体流程图；

图4为本发明实施例提供的光伏发电系统的不同工作模式的自动切换示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种光伏发电系统的控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

S101、采用环境监测仪实时采集环境数据信息并发送至能源管理控制器；

S102、能源管理控制器对采集到的环境数据信息进行处理后，判断当前环境状况，并根据当前环境状态控制光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式。

在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，首先采用环境监测仪实时采集环境数据信息并发送至能源管理控制器；然后能源管理控制器对采集到的环境数据信息进行处理后，判断当前环境状况，并根据当前环境状态控制光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式。这样针对环境对光伏发电的影响，通过环境检测仪和能源管理控制器的相互作用，可以实现光伏发电系统的不同工作模式之间的自动切换，实现无损耗衔接，并且充分利用太阳能资源，实现太阳能利用率的最大化，以及最大限度的满足用户需求，提高光伏发电系统的效率。

需要说明的是，环境数据信息可以包括温度、湿度、光照强度等。如图2所示，本发明提供的上述光伏发电系统不仅包括环境监测仪、能源管理控制器，还包括光伏阵列、电网、蓄电池、用户负载等设备。

对于步骤S102中根据当前环境状态控制光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式，可以采用多种实施方式，接下来列举以下几种实施例：

在第一种实施例中，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，如图3所示，根据当前环境状态控制光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式，具体可以包括以下步骤：

S301、在当前环境状态为无光照且断电时，控制光伏发电系统自动切换进入蓄电池单独供电工作模式。

具体地，如图2所示，光伏发电系统的用户负载可以分为一次负载和二次负载；一次负载为用户基本生活生产用电，二次负载为正常工作用电负载；

此时，控制光伏发电系统自动切换进入蓄电池单独供电工作模式，具体可以包括：

仅控制蓄电池自动给一次负载供电。

上述步骤把用户负载分为一次负载和二次负载，在电网和光伏阵列都停止供电，只有蓄电池可以供电的情况下，只允许给一次负载供电，提供用户最基本的用电需求，保障生活生产的正常运作，实现节能，达到最大效益。

在第二种实施例中，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，如图3所示，根据当前环境状态控制光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式，具体可以包括以下步骤：

S302、在当前环境状态为光照充足时，控制光伏发电系统自动切换进入光伏阵列正常工作模式。

具体地，控制光伏发电系统自动切换进入光伏阵列正常工作模式，具体可以包括：

控制光伏发电系统的光伏阵列自动给用户负载充电；

在给用户负载供电后，控制光伏阵列自动给蓄电池充电；

在蓄电池充满后，将多余的电量输送至光伏发电系统的电网。

在第三种实施例中，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，如图3所示，根据当前环境状态控制光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式，具体可以包括以下步骤：

S303、在当前环境状态为光照强度微弱或无光照，且未断电时，控制光伏发电系统自动切换进入电网单独供电工作模式。

具体地，控制光伏发电系统自动切换进入电网单独供电工作模式，具体可以包括：

控制电网自动给用户负载供电；

在给用户负载供电后，控制电网自动向蓄电池充电。

上述三种实施例之间可以根据当前环境状态自动进行切换，即三种供电模式(蓄电池单独供电工作模式、光伏阵列正常工作模式和电网单独供电工作模式)之间可由能源管理控制器控制进行自动切换。

例如，如图4所示，当光伏发电系统在光伏阵列正常工作模式进行工作时，太阳光变弱无法给用户负载供电时，会自动切换为电网单独供电工作模式；若无光照且断电时，会自动切换为蓄电池单独供电工作模式；

当光伏发电系统在电网单独供电工作模式进行工作时，电网断电了，只能由蓄电池供电，会自动切换为蓄电池单独供电工作模式；若阳光充足时，会自动切换为光伏阵列正常工作模式；

当光伏发电系统在蓄电池单独供电工作模式进行工作时，若有阳光，会自动切换为光伏阵列正常工作模式；若阳光变弱，电网有电量输入，自动切换为电网单独供电工作模式。

另外，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，还可以包括以下步骤：

能源管理控制器根据采集到的环境数据信息和光伏发电系统的工作模式，自动生成并输出报表。

此时生成的报表可以给客户参考，开发商可以根据报表对后续系统做更进一步的优化，更大的满足市场需求。

需要说明的是，能源管理控制器将环境监测仪的数据进行分析处理，实时监控的同时，利用这些数据可以对以后进行环境因素所带来的影响做进一步的优化或预测功能。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光伏发电系统的控制方法中，还可以包括以下步骤：

通过客户端或服务器从能源管理控制器中获取报表并进行显示。

如图2所示，光伏发电系统还可以包括检测控制和数据采集系统(SCADA系统)和/或WEB/APP服务器，其中，SCADA系统、WEB/APP服务器均与能源管理控制器连接，可以用于从能源管理控制器中获取报表，以便用户分析、优化。例如，移动客户端或网页浏览，可以显示报表，方便对光伏发电系统的监控管理。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种光伏发电系统的控制装置，由于该装置解决问题的原理与前述一种光伏发电系统的控制方法相似，因此该装置的实施可以参见光伏发电系统的控制方法的实施，重复之处不再赘述。

在具体实施时，本发明实施例提供的光伏发电系统的控制装置，如图2所示，包括：

环境监测仪，用于实时采集环境数据信息并发送至能源管理控制器；

能源管理控制器，用于对采集到的环境数据信息进行处理后，判断当前环境状况，并根据当前环境状态控制光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式。

需要说明的是，如图2所示，本发明提供的上述光伏发电系统的控制装置不仅包括环境监测仪、能源管理控制器，还包括SCADA系统和/或WEB/APP服务器，用于从能源管理控制器中获取报表，以便用户分析、优化。对于该控制装置的其他结构在此不做描述，可以参见光伏发电系统的控制方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的一种光伏发电系统的控制方法及装置，包括：采用环境监测仪实时采集环境数据信息并发送至能源管理控制器；能源管理控制器对采集到的环境数据信息进行处理后，判断当前环境状况，并根据当前环境状态控制光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式。本发明提供的上述控制方法针对环境对光伏发电的影响，通过环境检测仪和能源管理控制器的相互作用，可以实现光伏发电系统的不同工作模式之间的自动切换，实现无损耗衔接，并且充分利用太阳能资源，实现太阳能利用率的最大化，以及最大限度的满足用户需求，提高光伏发电系统的效率。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的光伏发电系统的控制方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种光伏发电系统的控制方法，其特征在于，包括：

采用环境监测仪实时采集环境数据信息并发送至能源管理控制器；

所述能源管理控制器对采集到的所述环境数据信息进行处理后，判断当前环境状况，并根据所述当前环境状态控制所述光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式。

2.根据权利要求1所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，根据所述当前环境状态控制所述光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式，具体包括：

在当前环境状态为无光照且断电时，控制所述光伏发电系统自动切换进入蓄电池单独供电工作模式。

3.根据权利要求2所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，控制所述光伏发电系统自动切换进入蓄电池单独供电工作模式，具体包括：

所述光伏发电系统的用户负载分为一次负载和二次负载；所述一次负载为用户基本生活生产用电，所述二次负载为正常工作用电负载；

仅控制所述光伏发电系统的蓄电池自动给所述一次负载供电。

4.根据权利要求3所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，根据所述当前环境状态控制所述光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式，具体包括：

在当前环境状态为光照充足时，控制所述光伏发电系统自动切换进入光伏阵列正常工作模式。

5.根据权利要求4所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，控制所述光伏发电系统自动切换进入光伏阵列正常工作模式，具体包括：

控制所述光伏发电系统的光伏阵列自动给所述用户负载充电；

在给所述用户负载供电后，控制所述光伏阵列自动给所述蓄电池充电；

在所述蓄电池充满后，将多余的电量输送至所述光伏发电系统的电网。

6.根据权利要求5所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，根据所述当前环境状态控制所述光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式，具体包括：

在当前环境状态为光照强度微弱或无光照，且未断电时，控制所述光伏发电系统自动切换进入电网单独供电工作模式。

7.根据权利要求6所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，控制所述光伏发电系统自动切换进入电网单独供电工作模式，具体包括：

控制所述电网自动给所述用户负载供电；

在给所述用户负载供电后，控制所述电网自动向所述蓄电池充电。

8.根据权利要求1至7任一项所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，还包括：

所述能源管理控制器根据采集到的所述环境数据信息和所述光伏发电系统的工作模式，自动生成并输出报表。

9.根据权利要求8所述的光伏发电系统的控制方法，其特征在于，还包括：

通过客户端或服务器从所述能源管理控制器中获取所述报表并进行显示。

10.一种光伏发电系统的控制装置，其特征在于，包括：

环境监测仪，用于实时采集环境数据信息并发送至能源管理控制器；

能源管理控制器，用于对采集到的所述环境数据信息进行处理后，判断当前环境状况，并根据所述当前环境状态控制所述光伏发电系统自动切换进入相应的工作模式。