CN112234939A - 一种分布式光伏集群监控管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分布式光伏集群监控管理系统及方法，分布式光伏集群包括若干光伏站点，该系统包括光伏站点监测控制子系统、远程监控中心和管理控制子系统；所述光伏站点监测控制子系统对光伏站点的运行状态进行实时监控，并将光伏站点实时运行数据发送至远程监控中心；所述远程监控中心对所述光伏站点实时运行数据进行监控和分析，并将监控数据和分析结果发送至所述管理控制子系统；所述管理控制子系统根据接收到的所述监控数据和分析结果，制定控制策略并将控制指令发送到光伏站点检测控制子系统；光伏站点监测控制子系统接收到的功率调整指令，对光伏站点进行控制调整。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种分布式光伏集群监控管理系统及方法。
背景技术
随着分布式电源的大规模应用，未来我国电网中随机性、波动性和间歇性的分布式能源尤其是分布式光伏所占比例会越来越大，甚至将成为电网不可或缺的组成部分。发展太阳能分布式发电系统是智慧城市的发展趋势，光伏发电和光热发电是太阳能发电两种不同的形式。近年来，光伏-光热一体化分布式发电系统成为发展主流的方向大量分布式发电接入配电网，量大分散，电网难以对其进行监控，将对配电网的安全、可靠、稳定运行及控制带来诸多方面的影响。
分布式光伏作为一种新型清洁能源，其系统发电依赖于天气，导致其发电系统稳定性差，因此需要对分布式光伏发电进行有效实时的监控管理。
发明内容
分布式光伏作为一种新型清洁能源，其系统发电依赖于天气，导致其发电系统稳定性差，因此需要对分布式光伏发电进行有效实时的监控，本发明一种分布式光伏集群监控管理系统及方法。
本发明的技术方案是：
本发明技术方案提供一种分布式光伏集群监控管理系统，分布式光伏集群包括若干光伏站点，该系统包括光伏站点监测控制子系统、远程监控中心和管理控制子系统；
所述光伏站点监测控制子系统对光伏站点的运行状态进行实时监控，并将光伏站点实时运行数据发送至远程监控中心；
所述远程监控中心对所述光伏站点实时运行数据进行监控和分析，并将监控数据和分析结果发送至所述管理控制子系统；
所述管理控制子系统根据接收到的所述监控数据和分析结果，制定控制策略并将控制指令发送到光伏站点检测控制子系统；光伏站点监测控制子系统接收到的功率调整指令，对光伏站点进行控制调整；
光伏站点监测控制子系统包括并网控制模块和检测模块；
并网控制模块包括主控制器和供电模块，所述供电模块包括用于将太阳能转换为电能的太阳能光伏阵列；所述的太阳能光伏阵列与直流柜连接；所述的直流柜通过将直流电转换为交流电的逆变器与并网开关连接；所述的并网开关通过计量功率表连接待电网；直流柜与主控制器连接；
检测模块包括与逆变器连接的电流检测模块和与并网开关连接的电压检测模块；所述的电流检测模块和电压检测模块分别与主控制器连接；所述的主控制器与远程监控中心连接，用于将光伏站点实时运行数据发送至远程监控中心；
所述的主控制器与管理控制子系统通信连接，用于接收管理控制子系统输出的功率调整指令，对光伏站点进行控制调整。
优选地，每个光伏站点均设置有太阳能光伏阵列；每个光伏站点的太阳能光伏阵列连接有驱动电路，每个驱动电路均与直流柜连接；所述的驱动电路与主控制器连接，用于通过主控制器输出管理控制子系统的功率调整指令到驱动电路，实现对光伏站点进行控制调整。
优选地，所述的直流柜内设置有直流升压电路，所述的直流升压电路与逆变器连接。
优选地，所述的并网控制模块还包括用于保护电网供电稳定的保护模块；所述的计量功率表通过保护模块连接到电网；所述的保护模块与所述的主控制器连接。
优选地，所述的光伏站点监测控制子系统还包括数据采集模块、数据存储模块
数据采集模块，用于对系统内的设备进行数据采集并将所采集数据发送至数据存储模块；其中，对设备进行数据采集包括设备正常运行状态时的数据、按照设定周期采集的设备运行数据、针对设备故障时触发性采集的设备运行事件数据；；数据存储模块，用于根据数据类型的不同将接收到的采集数据进行存储并将采集数据传送至远程监控中心。
优选地，远程监控中心，用于对数据采集模块上传的数据进行全面的统计分析与管理，得到区域内日发电量、日发电费用及预测发电量，并上传数据至管理控制子系统。
优选地，管理控制子系统，用于对远程监控中心上传的数据进行全面的统计分析与储存，并得到日发电量、日发电费用、历史发电量及预测发电量；并向光伏站点监测控制子系统下达指令，光伏站点监测控制子系统接收指令后进行逆变器开断、驱动电路以及保护模块的控制。
优选地，数据采集模块用于采集包括逆变器、光伏阵列、气象监测仪设备的数据；
管理控制子系统根据所接收到的远程监控中心上传的数据以及气象预测数据和预存储的上网分时电价综合决策进行统一控制系统中各光伏站点的功率。采集数据包括电压、电流、功率、发电量、电能质量、逆变器运行数据信息。
优选地，所述主控制器还连接有显示模块，所述的显示模块用于将监控的异常信息进行显示。
优选地，所述的计量功率表还连接有用户负载，每个用户设置一个太阳能光伏站点，用户可以对自己的太阳能站点的发电进行转换使用，本系统可以远程无线对多个用户光伏站点的使用情况进行计量，计量功率表连接到远程监控中心使各个分散的光伏用电计量信息可以互联共享，形成统一的信息统计、管理、利用和运维，减少了抄表的人力和时间成本，管理效率高，对于光伏发电的整体运维管理起到实质性的促进作用。
系统对分布式光伏站点进行实时监测，对监测结果进行统计，电压检测模块检测并网开关的电压查找出并网状态异常的分布式光伏站点，并由显示模块显示并网点状态及并网点状态的变化情况。
本发明技术方案还提供一种分布式光伏集群监控管理方法，包括如下步骤：
光伏站点监测控制子系统对光伏站点的运行状态进行实时监控，并将光伏站点实时运行数据发送至远程监控中心；
远程监控中心对所述光伏站点实时运行数据进行监控和分析，并将监控数据和分析结果发送至所述管理控制子系统；
管理控制子系统根据接收到的所述监控数据和分析结果，制定控制策略并将控制指令发送到光伏站点检测控制子系统；光伏站点监测控制子系统接收到的功率调整指令，对光伏站点进行控制调整
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本系统对分布式光伏站点的电压、电流、发电电量、上网电量、用网电量进行监测，对监测结果进行统计，可以进一步进行日前发电功率预测和实时发电功率预测；根据负荷情况进行日前负荷预测和实时负荷预测；系统制定调度策略；将实时发电功率预测和日前发电功率预测相比较，对调度策略进行调整；通过数据采集模块采集的数据进行在线分析和计算，然后通过输出控制执行命令，进行功率调节。保了太阳能光伏站点的完全可靠和稳定运行，方便远程异地维护。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例二的方法的示意性流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明技术方案提供一种分布式光伏集群监控管理系统，分布式光伏集群包括若干光伏站点，该系统包括光伏站点监测控制子系统、远程监控中心和管理控制子系统；
所述光伏站点监测控制子系统对光伏站点的运行状态进行实时监控，并将光伏站点实时运行数据发送至远程监控中心；
所述远程监控中心对所述光伏站点实时运行数据进行监控和分析，并将监控数据和分析结果发送至所述管理控制子系统；
所述管理控制子系统根据接收到的所述监控数据和分析结果，制定控制策略并将控制指令发送到光伏站点检测控制子系统；光伏站点监测控制子系统接收到的功率调整指令，对光伏站点进行控制调整；
光伏站点监测控制子系统包括并网控制模块和检测模块；
并网控制模块包括主控制器和供电模块，所述供电模块包括用于将太阳能转换为电能的太阳能光伏阵列；所述的太阳能光伏阵列与直流柜连接；所述的直流柜通过将直流电转换为交流电的逆变器与并网开关连接；所述的并网开关通过计量功率表连接待电网；直流柜与主控制器连接；
检测模块包括与逆变器连接的电流检测模块和与并网开关连接的电压检测模块；所述的电流检测模块和电压检测模块分别与主控制器连接；所述的主控制器与远程监控中心连接，用于将光伏站点实时运行数据发送至远程监控中心；
所述的主控制器与管理控制子系统通信连接，用于接收管理控制子系统输出的功率调整指令，对光伏站点进行控制调整。
本实施例中，每个光伏站点均设置有太阳能光伏阵列；每个光伏站点的太阳能光伏阵列连接有驱动电路，每个驱动电路均与直流柜连接；所述的驱动电路与主控制器连接，用于通过主控制器输出管理控制子系统的功率调整指令到驱动电路，实现对光伏站点进行控制调整。所述的直流柜内设置有直流升压电路，所述的直流升压电路与逆变器连接。
所述的并网控制模块还包括用于保护电网供电稳定的保护模块；所述的计量功率表通过保护模块连接到电网；所述的保护模块与所述的主控制器连接。
所述的光伏站点监测控制子系统还包括数据采集模块、数据存储模块；
数据采集模块，用于对系统内的设备进行数据采集并将所采集数据发送至数据存储模块；其中，对设备进行数据采集包括设备正常运行状态时的数据、按照设定周期采集的设备运行数据、针对设备故障时触发性采集的设备运行事件数据；
数据存储模块，用于根据数据类型的不同将接收到的采集数据进行存储并将采集数据传送至远程监控中心。远程监控中心，用于对数据采集模块上传的数据进行全面的统计分析与管理，得到区域内日发电量、日发电费用及预测发电量，并上传数据至管理控制子系统。
管理控制子系统，用于对远程监控中心上传的数据进行全面的统计分析与储存，并得到日发电量、日发电费用、历史发电量及预测发电量；并向光伏站点监测控制子系统下达指令，光伏站点监测控制子系统接收指令后进行逆变器开断、驱动电路以及保护模块的控制。
数据采集模块用于采集包括逆变器、光伏阵列、气象监测仪设备的数据；管理控制子系统根据所接收到的远程监控中心上传的数据以及气象预测数据和预存储的上网分时电价综合决策进行统一控制系统中各光伏站点的功率。采集数据包括电压、电流、功率、发电量、电能质量、逆变器运行数据信息。
所述主控制器还连接有显示模块，所述的显示模块用于将监控的异常信息进行显示。
所述的计量功率表还连接有用户负载，每个用户设置一个太阳能光伏站点，用户可以对自己的太阳能站点的发电进行转换使用，本系统可以远程无线对多个用户光伏站点的使用情况进行计量，计量功率表连接到远程监控中心使各个分散的光伏用电计量信息可以互联共享，形成统一的信息统计、管理、利用和运维，减少了抄表的人力和时间成本，管理效率高，对于光伏发电的整体运维管理起到实质性的促进作用。
系统对分布式光伏站点进行实时监测，对监测结果进行统计，电压检测模块检测并网开关的电压查找出并网状态异常的分布式光伏站点，并由显示模块显示并网点状态及并网点状态的变化情况。
实施例二
如图1所示，本发明技术方案还提供一种分布式光伏集群监控管理方法，包括如下步骤：
步骤一：光伏站点监测控制子系统对光伏站点的运行状态进行实时监控，并将光伏站点实时运行数据发送至远程监控中心；
本实施例中，每个光伏站点均设置有太阳能光伏阵列；每个光伏站点的太阳能光伏阵列连接有驱动电路，每个驱动电路均与直流柜连接；所述的驱动电路与主控制器连接，用于通过主控制器输出管理控制子系统的功率调整指令到驱动电路，实现对光伏站点进行控制调整。所述的直流柜内设置有直流升压电路，所述的直流升压电路与逆变器连接。所述的并网控制模块还包括用于保护电网供电稳定的保护模块；所述的计量功率表通过保护模块连接到电网；所述的保护模块与所述的主控制器连接。所述的光伏站点监测控制子系统还包括数据采集模块、数据存储模块；数据采集模块，用于对系统内的设备进行数据采集并将所采集数据发送至数据存储模块；其中，对设备进行数据采集包括设备正常运行状态时的数据、按照设定周期采集的设备运行数据、针对设备故障时触发性采集的设备运行事件数据；数据存储模块，用于根据数据类型的不同将接收到的采集数据进行存储并将采集数据传送至远程监控中心。
步骤二：远程监控中心对所述光伏站点实时运行数据进行监控和分析，并将监控数据和分析结果发送至所述管理控制子系统；
步骤三：管理控制子系统根据接收到的所述监控数据和分析结果，制定控制策略并将控制指令发送到光伏站点检测控制子系统；光伏站点监测控制子系统接收到的功率调整指令，对光伏站点进行控制调整。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种分布式光伏集群监控管理系统，分布式光伏集群包括若干光伏站点，其特征在于该系统包括光伏站点监测控制子系统、远程监控中心和管理控制子系统；
所述光伏站点监测控制子系统对光伏站点的运行状态进行实时监控，并将光伏站点实时运行数据发送至远程监控中心；
所述远程监控中心对所述光伏站点实时运行数据进行监控和分析，并将监控数据和分析结果发送至所述管理控制子系统；
所述管理控制子系统根据接收到的所述监控数据和分析结果，制定控制策略并将控制指令发送到光伏站点检测控制子系统；光伏站点监测控制子系统接收到的功率调整指令，对光伏站点进行控制调整；
光伏站点监测控制子系统包括并网控制模块和检测模块；
并网控制模块包括主控制器和供电模块，所述供电模块包括用于将太阳能转换为电能的太阳能光伏阵列；所述的太阳能光伏阵列与直流柜连接；所述的直流柜通过将直流电转换为交流电的逆变器与并网开关连接；所述的并网开关通过计量功率表连接待电网；直流柜与主控制器连接；
检测模块包括与逆变器连接的电流检测模块和与并网开关连接的电压检测模块；所述的电流检测模块和电压检测模块分别与主控制器连接；所述的主控制器与远程监控中心连接，用于将光伏站点实时运行数据发送至远程监控中心；
所述的主控制器与管理控制子系统通信连接，用于接收管理控制子系统输出的功率调整指令，对光伏站点进行控制调整。
2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏集群监控管理系统，其特征在于每个光伏站点均设置有太阳能光伏阵列；每个光伏站点的太阳能光伏阵列连接有驱动电路，每个驱动电路均与直流柜连接；所述的驱动电路与主控制器连接，用于通过主控制器输出管理控制子系统的功率调整指令到驱动电路，实现对光伏站点进行控制调整。
3.根据权利要求2所述的一种分布式光伏集群监控管理系统，其特征在于所述的直流柜内设置有直流升压电路，所述的直流升压电路与逆变器连接。
4.根据权利要求3所述的一种分布式光伏集群监控管理系统，其特征在于所述的并网控制模块还包括用于保护电网供电稳定的保护模块；所述的计量功率表通过保护模块连接到电网；所述的保护模块与所述的主控制器连接。
5.根据权利要求4所述的一种分布式光伏集群监控管理系统，其特征在于所述的光伏站点监测控制子系统还包括数据采集模块、数据存储模块
数据采集模块，用于对系统内的设备进行数据采集并将所采集数据发送至数据存储模块；
数据存储模块，用于根据数据类型的不同将接收到的采集数据进行存储并将采集数据传送至远程监控中心。
6.根据权利要求5所述的一种分布式光伏集群监控管理系统，其特征在于远程监控中心，用于对数据采集模块上传的数据进行全面的统计分析与管理，得到区域内日发电量、日发电费用及预测发电量，并上传数据至管理控制子系统。
7.根据权利要求6所述的一种分布式光伏集群监控管理系统，其特征在于管理控制子系统，用于对远程监控中心上传的数据进行全面的统计分析与储存，并得到日发电量、日发电费用、历史发电量及预测发电量；并向光伏站点监测控制子系统下达指令，光伏站点监测控制子系统接收指令后进行逆变器开断、驱动电路以及保护模块的控制。
8.根据权利要求7所述的一种分布式光伏集群监控管理系统，其特征在于数据采集模块用于采集包括逆变器、光伏阵列、气象监测仪设备的数据；
管理控制子系统根据所接收到的远程监控中心上传的数据以及气象预测数据和预存储的上网分时电价综合决策进行统一控制系统中各光伏站点的功率。
9.根据权利要求8所述的一种分布式光伏集群监控管理系统，其特征在于所述主控制器还连接有显示模块，所述的显示模块用于将监控的异常信息进行显示。
10.一种分布式光伏集群监控管理方法，其特征在于包括如下步骤：
光伏站点监测控制子系统对光伏站点的运行状态进行实时监控，并将光伏站点实时运行数据发送至远程监控中心；
远程监控中心对所述光伏站点实时运行数据进行监控和分析，并将监控数据和分析结果发送至所述管理控制子系统；
管理控制子系统根据接收到的所述监控数据和分析结果，制定控制策略并将控制指令发送到光伏站点检测控制子系统；光伏站点监测控制子系统接收到的功率调整指令，对光伏站点进行控制调整。
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