CN110492528A - 一种自控形太阳能发电网控制系统 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明涉及一种自控形太阳能发电网控制系统，包括太阳能电池板阵列，还包括远端控制机构和安装在每组太阳能电池板阵列上的检测机构和数据上传机构；检测机构包括定位机构和功率计，功率计连接在太阳能电池板阵列的电力输出端上，定位机构安装于太阳能电池板阵列的各个电池板上；数据上传机构包括数据转换器和数据上传器，定位机构和功率计的数据输出端连接在数据转换器上，远端控制机构包括用于接收数据上传机构传来的信号的远程数据收集器和控制器，远程数据收集器连接在控制器上，控制器上还连接有控制信号发送端；在各太阳能电池板阵列的电力输出端与供电网之间上还连接有远程逆变器，远程逆变器上连接有控制信号接收端。

Description

一种自控形太阳能发电网控制系统
技术领域
本发明涉及一种自控形太阳能发电网控制系统，属于太阳能电网控制系统领域。
背景技术
太阳能电池发电相比于火电、核电具有清洁、安全造价低等优势；但同时，因为太阳能电池发电需要借助于阳光的照射，因为太阳能电池发电受天气影响较大，如果太阳能电池板发电功率太低，那么电网过高的电压会逆流向太阳能电池板发电阵列，导致太阳能电池板以及相关输电器的损坏；所以对于太阳能电池板阵列需要及时的针对不同天气情况进行控制，特别对于大范围的太阳能发电电网，其发电能力还会受大地区不同天气的影响，需要进行差异化的调整；因为天气的不可预知性，而传统的太阳能发电网无法实现其自动化的调整与控制；所以对于大范围电网，及时的调整各个电池板阵列输电线路的通断就变得尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中大型太阳能发电网无法自动的对天气因素作出反应的技术问题，提供一种自控形太阳能发电网控制系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种自控形太阳能发电网控制系统，包括若干与供电网并网连接的太阳能电池板阵列，还包括远端控制机构和安装在每组太阳能电池板阵列上的检测机构和数据上传机构；所述检测机构包括定位机构和功率计，所述功率计连接在太阳能电池板阵列的电力输出端上，对太阳能电池板阵列的发电功率进行测量，所述定位机构安装于太阳能电池板阵列的各个电池板上；所述数据上传机构包括数据转换器和数据上传器，所述定位机构和功率计的数据输出端连接在数据转换器上，将定位机构的定位数据和功率计的功率数据转换成模拟信号并经由数据上传器上传给远端控制机构，所述远端控制机构包括用于接收数据上传机构传来的信号的远程数据收集器和控制器，远程数据收集器连接在控制器上，控制器设置有一个功率阀值，控制器上还连接有一个控制信号发送端；在各太阳能电池板阵列的电力输出端与供电网的供电线路之间上还连接有一个远程逆变器，远程逆变器上连接有一个控制信号接收端，控制信号接收端对控制信号发送端的信号进行接收，控制远程逆变器的通断；当太阳能电池板阵列的发电过滤低于阀值时，则断开远程逆变器的输电线路。
作为本发明的进一步改进，所述定位机构包括一个GPS或北斗定位模块，其固定于各个太阳能电池板阵列的安装台面上从而获取各个太阳能电池板阵列的位置信息。
作为本发明的进一步改进，所述远程数据收集器上还设置有一个数据记录器，通过数据记录器对远程数据收集器的收集到的数据进行记录，在任一组太阳能电池板阵列的检测机构或数据上传机构失效时，控制器对数据记录器中的数据进行读取，将数据记录器中的数据取代远程数据收集器所提供的数据控制远程逆变器的工作。
作为本发明的进一步改进，在所述控制器上还连接有一个计时器，在计时器内设置有日出和日落的时间信息，在无光照的时间下，驱动控制器断开远程逆变器。
作为本发明的进一步改进，所述太阳能电池板阵列还包括蓄电池，所述蓄电池连接在远程逆变器上，当太阳能电池板的发电过滤低于阀值时，逆变器在断开的同时，接通太阳能电池板电力输出端与蓄电池之间的线路对蓄电池进行充电。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过在传统太阳能发电网上设置定位机构和功率检测机构，通过对天气和光照情况的预测，动态的实现对相关区域中太阳能电池板与供电网之间线路的通断，防止因为局部电池板发电效率低而使得电网发生逆流，使得相关设备发生损坏。
2、GPS和北斗作为较为成熟的定位系统，可以在各个任何区域实现对太阳能电池板阵列的定位；从而实现对不同区域位置电池板发电情况的统计，及时得根据片区中太阳能电池板阵列发电情况，对其他临近区域的太阳能电池板阵列作出调整。
3、数据记录器使得本系统具有一定的自律功能，即使因为相关原因，远程数据收集器无法正常采集到功率和定位信息，也可以根据以往不同位置电池板阵列的发电情况，对太阳能电池板阵列作出调整。
4、计时器可以自动的实现日落下，太阳能电池板与电网之间断路，而日出下，自动的打开太阳能电池板与电网之间的回路。
5、蓄电池可以防止太阳能电池板在低发电功率的情况下，电力的浪费，蓄电池中的电能可以作为相关电器元件的供电储备，保证整个控制系统的24小时运转。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本系统的结构框图；
图2是本系统的控制流程图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明为一种自控形太阳能发电网控制系统，一种自控形太阳能发电网控制系统，包括若干与供电网并网连接的太阳能电池板阵列，还包括远端控制机构和安装在每组太阳能电池板阵列上的检测机构和数据上传机构；所述检测机构包括定位机构和功率计，所述功率计连接在太阳能电池板阵列的电力输出端上，对太阳能电池板阵列的发电功率进行测量，所述定位机构安装于太阳能电池板阵列的各个电池板上；所述数据上传机构包括数据转换器和数据上传器，所述定位机构包括固定于各个太阳能电池板阵列的安装台面上的GPS模块；GPS模块和功率计的数据输出端连接在数据转换器上，将定位机构的定位数据和功率计的功率数据转换成模拟信号并经由数据上传器上传给远端控制机构，所述远端控制机构包括用于接收数据上传机构传来的信号的远程数据收集器和控制器，远程数据收集器连接在控制器上，远程数据收集器与数据上传器之间通过GPRS网络进行连接，在控制器设置有一个功率阀值，控制器上还连接有一个控制信号发送端；在各太阳能电池板阵列的电力输出端与供电网的供电线路之间上还连接有一个远程逆变器，远程逆变器上连接有一个控制信号接收端，控制信号接收端与控制信号发送端之间同样通过GPRS网络连接，控制信号接收端对控制信号发送端的信号进行接收，控制远程逆变器的通断；当太阳能电池板阵列的发电过滤低于阀值时，则断开远程逆变器的输电线路；
所述远程数据收集器上还设置有一个数据记录器，通过数据记录器对远程数据收集器的收集到的数据进行记录，在任一组太阳能电池板阵列的检测机构或数据上传机构失效时，控制器对数据记录器中的数据进行读取，将数据记录器中的数据取代远程数据收集器所提供的数据控制远程逆变器的工作；
在所述控制器上还连接有一个计时器，在计时器内设置有日出和日落的时间信息，在无光照的时间下，驱动控制器断开远程逆变器；
所述太阳能电池板阵列还包括蓄电池，所述蓄电池连接在远程逆变器上，当太阳能电池板的发电过滤低于阀值时，逆变器在断开的同时，接通太阳能电池板电力输出端与蓄电池之间的线路对蓄电池进行充电；
具体操作时，如图2所示，太阳能电池板阵列的位置信号和发电状态通过GPS模块和功率计进行采集，采集后经过一个数据转换器进行电路信号和模拟信号的转换，转换后通过数据上传器利用GPRS网络传输给远程数据收集器；远程数据收集器收集到的数据在记录到数据记录器的同时，传输给控制器；同时计时器也分别连接到控制器和数据记录器上，实现数据记录器的分时段记录；同时计时器、远程数据收集器、数据记录器分别将数据传递给控制器，控制器根据相关数据将控制信号通过电路传递给控制信号发送端，并通过控制信号发送端与控制信号接收端之间的GPRS网络连接，将控制信号进行远程传递，控制信号接收端连接于远程逆变器上，远程逆变器在控制信号的指令下，控制太阳能电池板阵列与电网之间的通断，通路时，太阳能电池板阵列的电能直接经由远程逆变器传输给电网，而断路时，太阳能电池板阵列的电能则传递给蓄电池进行蓄电；
控制时，首先参考计时器的数据，看此时，相关地区的太阳能电池板阵列是否属处于日照时间段，如果处于日照时间段，则参考由远程数据收集器传递来的发电功率数据，如果发电功率高于阀值，则远程逆变器保持通路，如果发电功率低于阀值，则使得远程逆变器断路，将电路切换到蓄电池上，进行对蓄电池的蓄电；而如果不处于日照时间段，则直接断路远程逆变器，使得太阳能电池属于待机状态；最后如果远程数据收集器收集到空数据，或者收集到的数据具有较大偏差，则参考数据记录器的信息，控制远程逆变器进行相关调整。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种自控形太阳能发电网控制系统，包括若干与供电网并网连接的太阳能电池板阵列，其特征是：还包括远端控制机构和安装在每组太阳能电池板阵列上的检测机构和数据上传机构；所述检测机构包括定位机构和功率计，所述功率计连接在太阳能电池板阵列的电力输出端上，对太阳能电池板阵列的发电功率进行测量，所述定位机构安装于太阳能电池板阵列的各个电池板上；所述数据上传机构包括数据转换器和数据上传器，所述定位机构和功率计的数据输出端连接在数据转换器上，将定位机构的定位数据和功率计的功率数据转换成模拟信号并经由数据上传器上传给远端控制机构，所述远端控制机构包括用于接收数据上传机构传来的信号的远程数据收集器和控制器，远程数据收集器连接在控制器上，控制器设置有一个功率阀值，控制器上还连接有一个控制信号发送端；在各太阳能电池板阵列的电力输出端与供电网的供电线路之间上还连接有一个远程逆变器，远程逆变器上连接有一个控制信号接收端，控制信号接收端对控制信号发送端的信号进行接收，控制远程逆变器的通断；当太阳能电池板阵列的发电过滤低于阀值时，则断开远程逆变器的输电线路。
2.如权利要求1所述的一种自控形太阳能发电网控制系统，其特征是：所述定位机构包括一个GPS或北斗定位模块，其固定于各个太阳能电池板阵列的安装台面上从而获取各个太阳能电池板阵列的位置信息。
3.如权利要求1所述的一种自控形太阳能发电网控制系统，其特征是：所述远程数据收集器上还设置有一个数据记录器，通过数据记录器对远程数据收集器的收集到的数据进行记录，在任一组太阳能电池板阵列的检测机构或数据上传机构失效时，控制器对数据记录器中的数据进行读取，将数据记录器中的数据取代远程数据收集器所提供的数据控制远程逆变器的工作。
4.如权利要求3所述的一种自控形太阳能发电网控制系统，其特征是：在所述控制器上还连接有一个计时器，在计时器内设置有日出和日落的时间信息，在无光照的时间下，驱动控制器断开远程逆变器。
5.如权利要求5所述的一种自控形太阳能发电网控制系统，其特征是：所述太阳能电池板阵列还包括蓄电池，所述蓄电池连接在远程逆变器上，当太阳能电池板的发电过滤低于阀值时，逆变器在断开的同时，接通太阳能电池板电力输出端与蓄电池之间的线路对蓄电池进行充电。
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