CN110932324A - 风光储及市电互补的电力供应控制系统 - Google Patents

风光储及市电互补的电力供应控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风光储及市电互补的电力供应控制系统。本发明包括太阳能电池板光伏阵列(10)、储能电池组(20)、逆变器(30)、风力发电机、用于对电力系统各单元进行检测、控制、存储、显示的监控与数据单元(1)、光伏功率控制单元(2)、风机控制单元(3)、用于对市电接入进行控制的电网接入控制单元(4)、直流母线(5)，储能电池组(20)、逆变器(30)、光伏功率控制单元(2)、风机控制单元(3)、电网接入控制单元(4)分别与直流母线(5)相连接，监控与数据单元(1)通过485通信线(6)分别与储能电池组(20)、逆变器(30)、光伏功率控制单元(2)、风机控制单元(3)、电网接入控制单元(4)相连接。本发明可广泛应用于电力供应及控制领域。

Description

风光储及市电互补的电力供应控制系统
技术领域
本发明涉及一种电力供应控制系统，尤其涉及一种风光储及市电互补的电力供应控制系统。
背景技术
光伏发电系统以光伏电池板为发电部件，通过控制器对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载，蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充，当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池，蓄电池可以贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。但是现有的光伏发电系统在地面应用时有间歇性和随机性，发电量与气候条件有关，在晚上或阴雨天就不能或很少发电；而且能量密度较低，在标准条件下，大规模使用时，需要占用较大面积。
在电网供应电力不充足的区域有很多需要电力持续供应的需求，如：医院、隧道、边防哨所、偏僻乡村等这些地方的人们的生活和工作都是急需要电力供应的，还有诸如科考、勘探、勘测、安保、消防等，这些设备的运行都是依靠电力来完成的。因此要有能够在以上场合为所有设备提供电力的设施、设备，才能让人们的生活、工作得到基本保障。传统的离网系统结构简单，粗糙、易损坏，工作效率低，寿命短暂，与市电结合不好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种集成度高、安全性高、工作效率高、长寿命、全天候供电的风光储及市电互补的电力供应控制系统。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括用于将太阳辐射能转换为直流电能的太阳能电池板光伏阵列、用于存储电能的储能电池组、用于将所述储能电池组的直流电转换为交流电的逆变器、用于将风能转换为电能的风力发电机、用于对电力系统各单元进行检测、控制、存储、显示的监控与数据单元、用于对所述太阳能电池板光伏阵列发电进行控制的光伏功率控制单元、用于对所述风力发电机发电进行控制的风机控制单元、用于对市电接入进行控制的电网接入控制单元、直流母线，所述储能电池组、所述逆变器、所述光伏功率控制单元、所述风机控制单元、所述电网接入控制单元分别与所述直流母线相连接，所述监控与数据单元通过通信线分别与所述储能电池组、所述逆变器、所述光伏功率控制单元、所述风机控制单元、所述电网接入控制单元相连接。
所述逆变器通过交流母线与用户侧交流负载相连接。
所述监控与数据单元包括通信规约转换模块、数据采集模块、本地存储模块、显示屏、远端通讯接口，并通过所述远端通讯接口进行远程通信。
所述光伏功率控制单元包括若干个光伏控制器，与若干个所述太阳能电池板光伏阵列相适配。
所述风机控制单元包括若干个风力发电机组控制器，与所述风力发电机相适配。
所述电网接入控制单元包括交流市电接入、整流器。
所述交流市电接入的输入电压为交流220V/380V。
所述整流器的输出电压为直流48V。
所述直流母线的电压为直流48V。
所述交流母线的电压为交流220V。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于本发明包括用于将太阳辐射能转换为直流电能的太阳能电池板光伏阵列、用于存储电能的储能电池组、用于将所述储能电池组的直流电转换为交流电的逆变器、用于将风能转换为电能的风力发电机、用于对电力系统各单元进行检测、控制、存储、显示的监控与数据单元、用于对所述太阳能电池板光伏阵列发电进行控制的光伏功率控制单元、用于对所述风力发电机发电进行控制的风机控制单元、用于对市电接入进行控制的电网接入控制单元、直流母线，所述储能电池组、所述逆变器、所述光伏功率控制单元、所述风机控制单元、所述电网接入控制单元分别与所述直流母线相连接，所述监控与数据单元通过通信线分别与所述储能电池组、所述逆变器、所述光伏功率控制单元、所述风机控制单元、所述电网接入控制单元相连接；本发明突破了本领域现有技术的固有思维，克服了现有技术的缺陷和不足，以光伏发电和风力发电两个发电单元为主能源来源，以市电电网电力为备用，实现多能互补，再加上储能系统，多系统叠加起来，以确保该系统稳定、高质量的为负载提供优质的能源供应，尽量优先使用清洁环保能源，在各种场合包括有腐蚀、易燃易爆等场所均可使用，易于安装维护，性能稳定、效率高，本项目通过自主设计，试生产，项目现场实际试用，对试用效果进行抗风、抗倒伏、风、光发电能力及效率、电能质量等多方面试验，各方面性能都达到设计要求，效果十分显著，取得完美成功；故本发明是一种集成度高、安全性高、工作效率高、长寿命、全天候供电的风光储及市电互补的电力供应控制系统。
附图说明
图1是本发明实施例的风光储及市电互补的电力供应控制系统的原理示意图。
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。
如图1所示，本实施例提供一种风光储及市电互补的电力供应控制系统，包括用于将太阳辐射能转换为直流电能的太阳能电池板光伏阵列10、用于存储电能的储能电池组20、用于将所述储能电池组20的直流电转换为交流电的逆变器30、用于将风能转换为电能的风力发电机、用于对电力系统各单元进行检测、控制、存储、显示的监控与数据单元1、用于对所述太阳能电池板光伏阵列10发电进行控制的光伏功率控制单元2、用于对所述风力发电机发电进行控制的风机控制单元3、用于对市电接入进行控制的电网接入控制单元4、直流母线5，所述储能电池组20、所述逆变器30、所述光伏功率控制单元2、所述风机控制单元3、所述电网接入控制单元4分别与所述直流母线5相连接，所述监控与数据单元1通过485通信线6分别与所述储能电池组20、所述逆变器30、所述光伏功率控制单元2、所述风机控制单元3、所述电网接入控制单元4相连接，所述逆变器30通过交流母线7与用户侧交流负载40相连接；所述监控与数据单元1包括通信规约转换模块、数据采集模块、本地存储模块、显示屏、远端通讯接口，并通过所述远端通讯接口进行远程通信，便于远程检测和控制整个离网系统的运行；所述光伏功率控制单元2包括若干个光伏控制器，与若干个所述太阳能电池板光伏阵列10相适配；所述风机控制单元3包括若干个风力发电机组控制器，与所述风力发电机相适配；所述电网接入控制单元4包括交流市电接入、整流器，所述交流市电接入的输入电压为交流220V/380V，所述整流器的输出电压为直流48V；所述直流母线5的电压为直流48V，所述交流母线7的电压为交流220V。
本发明是一种清洁能源电力供应及控制系统，可对太阳能光伏发电系统、风力发电系统、储能系统、市电电网电力等对负荷端的供电进行切换和控制，以实现由太阳能光伏发电及风力发电优先对负荷端进行供电，在太阳能光伏不发电时候由风电供应；在遭遇极端天气时，在太阳能光伏、风力皆不发电的时候由储能系统蓄电池组进行电力供应；在蓄电池组电力耗尽时，自动切换由市电电网进行电力供应，每个系统由链锁断路器、投切控制器、信号传输设备等与系统主控制单元相连接，以实现对整个系统的控制，以保证电力供应。
本发明突破了本领域现有技术的固有思维，克服了现有技术的缺陷和不足，以光伏发电和风力发电两个发电单元为主能源来源，以市电电网电力为备用，实现多能互补，再加上储能系统，多系统叠加起来，以确保该系统稳定、高质量的为负载提供优质的能源供应，尽量优先使用清洁环保能源，在各种场合包括有腐蚀、易燃易爆等场所均可使用，易于安装维护，性能稳定、效率高，本项目通过自主设计，试生产，项目现场实际试用，对试用效果进行抗风、抗倒伏、风、光发电能力及效率、电能质量等多方面试验，各方面性能都达到设计要求，效果十分显著，取得完美成功；故本发明是一种集成度高、安全性高、工作效率高、长寿命、全天候供电的风光储及市电互补的电力供应控制系统。
以上对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
本发明可广泛应用于电力供应及控制领域。

Claims (10)

1.一种风光储及市电互补的电力供应控制系统，其特征在于：包括用于将太阳辐射能转换为直流电能的太阳能电池板光伏阵列(10)、用于存储电能的储能电池组(20)、用于将所述储能电池组(20)的直流电转换为交流电的逆变器(30)、用于将风能转换为电能的风力发电机、用于对电力系统各单元进行检测、控制、存储、显示的监控与数据单元(1)、用于对所述太阳能电池板光伏阵列(10)发电进行控制的光伏功率控制单元(2)、用于对所述风力发电机发电进行控制的风机控制单元(3)、用于对市电接入进行控制的电网接入控制单元(4)、直流母线(5)，所述储能电池组(20)、所述逆变器(30)、所述光伏功率控制单元(2)、所述风机控制单元(3)、所述电网接入控制单元(4)分别与所述直流母线(5)相连接，所述监控与数据单元(1)通过485通信线(6)分别与所述储能电池组(20)、所述逆变器(30)、所述光伏功率控制单元(2)、所述风机控制单元(3)、所述电网接入控制单元(4)相连接。
2.根据权利要求1所述的风光储及市电互补的电力供应控制系统，其特征在于：所述逆变器(30)通过交流母线(7)与用户侧交流负载(40)相连接。
3.根据权利要求1所述的风光储及市电互补的电力供应控制系统，其特征在于：所述监控与数据单元(1)包括通信规约转换模块、数据采集模块、本地存储模块、显示屏、远端通讯接口，并通过所述远端通讯接口进行远程通信。
4.根据权利要求1所述的风光储及市电互补的电力供应控制系统，其特征在于：所述光伏功率控制单元(2)包括若干个光伏控制器，与若干个所述太阳能电池板光伏阵列(10)相适配。
5.根据权利要求1所述的风光储及市电互补的电力供应控制系统，其特征在于：所述风机控制单元(3)包括若干个风力发电机组控制器，与所述风力发电机相适配。
6.根据权利要求1所述的风光储及市电互补的电力供应控制系统，其特征在于：所述电网接入控制单元(4)包括交流市电接入、整流器。
7.根据权利要求6所述的风光储及市电互补的电力供应控制系统，其特征在于：所述交流市电接入的输入电压为交流220V/380V。
8.根据权利要求6所述的风光储及市电互补的电力供应控制系统，其特征在于：所述整流器的输出电压为直流48V。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的风光储及市电互补的电力供应控制系统，其特征在于：所述直流母线(5)的电压为直流48V。
10.根据权利要求1～8任意一项所述的风光储及市电互补的电力供应控制系统，其特征在于：所述交流母线(7)的电压为交流220V。
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