CN112290860B - 一种多电平光伏发电系统拓扑结构及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多电平光伏发电系统拓扑结构及其控制方法，涉及光伏发电系统技术领域，具体为一种多电平光伏发电系统拓扑结构及其控制方法，包括发电系统箱和支撑杆，所述发电系统箱的顶部安装有太阳能阵列板，且太阳能阵列板的后侧上下表面均设置有夹座，所述太阳能阵列板的后侧中间安装有底杆，所述太阳能阵列板的中间安置有线槽，所述发电系统箱的内部同时放置有逆变器、智能电表和汇流箱，所述支撑杆位于底杆的后侧。该多电平光伏发电系统拓扑结构设置有夹座，夹座的设置，能够对太阳能阵列板进行夹持，避免太阳能阵列板的边缘受到损坏，同时，通过夹座的设置，便于安装电池安装盒，有利于蓄电池组件与太阳能阵列板进行连接。

Description

一种多电平光伏发电系统拓扑结构及其控制方法
技术领域
本发明涉及光伏发电系统技术领域，具体为一种多电平光伏发电系统拓扑结构及其控制方法。
背景技术
光伏发电系统是现在主要的发电来源，其技术主要源自于太阳能，通过利用太阳的照射，将太阳光转换成太阳能，在通过电能的转换，从而转成电能，并且供国家电网和家庭电网进行使用，而现在光伏发电系统大多都采用多电平进行使用，这样一来能量足，优势大，太阳能并入电网中时，会连接到网络端，通过网络端之间的连接，来保证整个网络的正常运行。
现有的光伏发电系统在使用过程中，整体安装结构比较单一，不够灵活，导致安装时不够便捷，另外，光伏发电系统所连接的网络端，拓扑结构单一，劣势明显，极容易造成网络瘫痪的缺点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种多电平光伏发电系统拓扑结构及其控制方法，解决了上述背景技术中提出现有的光伏发电系统在使用过程中，整体安装结构比较单一，不够灵活，导致安装时不够便捷，另外，光伏发电系统所连接的网络端，拓扑结构单一，劣势明显，极容易造成网络瘫痪的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种多电平光伏发电系统拓扑结构及其控制方法，包括发电系统箱和支撑杆，所述发电系统箱的顶部安装有太阳能阵列板，且太阳能阵列板的后侧上下表面均设置有夹座所述太阳能阵列板的后侧中间安装有底杆，所述太阳能阵列板的中间安置有线槽，且线槽的中间设置有连接线束，所述发电系统箱的内部同时放置有逆变器、智能电表和汇流箱，所述支撑杆位于底杆的后侧，所述夹座的后侧安装有电池安装盒，所述智能电表的输出端连接有计算机网络终端。
可选的，所述夹座的表面包括有橡胶垫、拉杆、滑槽、折叠杆、转轴和弹簧，且滑槽的表面连接有折叠杆，所述折叠杆的表面设置有转轴，且折叠杆的内侧连接有弹簧。
可选的，所述拉杆与滑槽之间相互配合构成滑动结构，且夹座的内侧表面与太阳能阵列板的外侧表面紧密贴合。
可选的，所述拉杆关于太阳能阵列板的竖直中心线对称，且折叠杆沿滑槽的水平方向均匀等距分布。
可选的，所述支撑杆的表面包括有安装轴、焊接板和连接轴，且安装轴的表面连接有焊接板，所述安装轴的内部安装有连接轴，所述焊接板的内壁设置有吸盘，且焊接板的内部安装有空管，所述空管内部安置有活塞推杆，且活塞推杆的上下两侧均设置有滑道，所述滑道的表面连接有挡杆。
可选的，所述安装轴与连接轴之间相互配合构成转动关系，且支撑杆通过连接轴与安装轴之间相互连接。
可选的，所述电池安装盒的表面包括有固定座、挡板、螺钉、接触板、连接弹簧和蓄电池组件，且固定座的表面设置有挡板，所述挡板的左右两端均设置有螺钉，且挡板的内侧安置有接触板，所述接触板与挡板之间连接有连接弹簧，所述电池安装盒的内部中间放置有蓄电池组件。
可选的，所述固定座通过螺钉与挡板之间相互连接，同时电池安装盒关于夹座的竖直中心线对称。
可选的，所述发电系统箱与蓄电池组件和逆变器之间为串联连接，且智能电表与汇流箱和计算机网络终端之间为串联连接。
可选的，所述多电平光伏发电系统拓扑结构的控制方法包括以下步骤：
1)太阳能阵列板收集太阳的辐射能，并且将太阳能转换成电能并且利用蓄电池组件进行储存；
2)利用蓄电池组件与逆变器之间为电性连接，由蓄电池组件输入给逆变器，通过逆变器将直流电能转换成交流电能，并入国家电网或者家庭网进行使用；
3)输出端为计算机网络终端，通过以太网来对发电系统进行远程监控，将太阳能光伏并网系统连接起来，然后对光伏系统进行状态监控，故障检测，数据采集和能源调度与分配以及计量等。
本发明提供了一种多电平光伏发电系统拓扑结构及其控制方法，具备以下有益效果：
1、该多电平光伏发电系统拓扑结构设置有夹座，夹座的设置，能够对太阳能阵列板进行夹持，避免太阳能阵列板的边缘受到损坏，同时，通过夹座的设置，便于安装电池安装盒，有利于蓄电池组件与太阳能阵列板进行连接。
2、该多电平光伏发电系统拓扑结构设置有夹座，夹座设置有橡胶垫，能够防止夹座刮伤太阳能阵列板的边缘，同时起到绝缘保护的作用，避免在电能传输的过程中，出现漏电的情况，拉杆与滑槽之间相互配合，这样一来，可以调整拉杆的距离，增加拉杆的灵活性，提高安装过程中的便捷性。
3、该多电平光伏发电系统拓扑结构设置有支撑杆，支撑杆位于整个太阳能阵列板的后侧，起到对整个太阳能阵列板进行支撑的作用，维护太阳能阵列板的稳定性，安装轴与连接轴之间相互配合使用，便于调整支撑杆的角度，增加支撑杆的灵活性，焊接板的设置，能够与底杆进行焊接，完成固定，安装过程不会直接接触到太阳能阵列板，吸盘的设置，能够吸附底杆，既可以完成与底杆之间的连接，同时便于拆卸，通过活塞推杆来对空管进行活塞运动，这样有利于将吸盘与底杆之间抽成真空状态，实现吸附。
4、该多电平光伏发电系统拓扑结构设置有电池安装盒，电池安装盒主要用来放置蓄电池组件，便于太阳能的电能储存和输送，挡板的设置，能够围在安装盒的周围，进而挡住蓄电池组件，避免蓄电池组件从安装盒上掉落，螺钉的设置，便于挡板的连接和拆卸。
5、该多电平光伏发电系统拓扑结构设置有计算机网络终端，计算机网络终端采用的拓扑结构是星型结构和环形结构相互结合的设计，中间设置有一个中央节点，中央节点只连接两个节点，两个节点上下在连接两个节点，共六个节点，六个节点分别连接有分支节点，而中央节点只需要通过连接其中任意两个节点，即可完成整个网络的连接，这样不会增加中央节点的压力，同时六个节点采用环形连接，即使中央节点出现故障，六个节点均可独立循环配合，仍然可以保持分支节点的正常通信使用，不至于整个网络发生瘫痪。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图；
图2为本发明太阳能阵列板的侧面结构示意图；
图3为本发明夹座的结构示意图；
图4为本发明支撑杆的内部结构示意图；
图5为本发明发电系统的控制方法结构示意图；
图6为本发明计算机网络端的拓扑结构示意图；
图7为本发明吸盘的结构示意图。
图中：1、发电系统箱；2、太阳能阵列板；3、夹座；301、橡胶垫；302、拉杆；303、滑槽；304、折叠杆；305、转轴；306、弹簧；4、底杆；5、线槽；6、连接线束；7、逆变器；8、智能电表；9、汇流箱；10、支撑杆；1001、安装轴；1002、焊接板；1003、连接轴；1004、吸盘；1005、空管；1006、活塞推杆；1007、滑道；1008、挡杆；11、电池安装盒；1101、固定座；1102、挡板；1103、螺钉；1104、接触板；1105、连接弹簧；1106、蓄电池组件；12、计算机网络终端。
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。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种多电平光伏发电系统拓扑结构及其控制方法，包括发电系统箱1和支撑杆10，发电系统箱1的顶部安装有太阳能阵列板2，且太阳能阵列板2的后侧上下表面均设置有夹座3太阳能阵列板2的后侧中间安装有底杆4，太阳能阵列板2的中间安置有线槽5，且线槽5的中间设置有连接线束6，发电系统箱1的内部同时放置有逆变器7、智能电表8和汇流箱9，支撑杆10位于底杆4的后侧，夹座3的后侧安装有电池安装盒11，智能电表8的输出端连接有计算机网络终端12。
本发明中，进一步地，夹座3的表面包括有橡胶垫301、拉杆302、滑槽303、折叠杆304、转轴305和弹簧306，且滑槽303的表面连接有折叠杆304，折叠杆304的表面设置有转轴305，且折叠杆304的内侧连接有弹簧306；夹座3的设置，能够对太阳能阵列板2进行夹持，避免太阳能阵列板2的边缘受到损坏，同时，通过夹座3的设置，便于安装电池安装盒11，有利于蓄电池组件1106与太阳能阵列板2进行连接。
进一步地，拉杆302与滑槽303之间相互配合构成滑动结构，且夹座3的内侧表面与太阳能阵列板2的外侧表面紧密贴合；夹座3设置有橡胶垫301，能够防止夹座3刮伤太阳能阵列板2的边缘，同时起到绝缘保护的作用，避免在电能传输的过程中，出现漏电的情况。
进一步地，拉杆302关于太阳能阵列板2的竖直中心线对称，且折叠杆304沿滑槽303的水平方向均匀等距分布；拉杆302与滑槽303之间相互配合，这样一来，可以调整拉杆302的距离，增加拉杆302的灵活性，提高安装过程中的便捷性。
进一步地，支撑杆10的表面包括有安装轴1001、焊接板1002和连接轴1003，且安装轴1001的表面连接有焊接板1002，安装轴1001的内部安装有连接轴1003，焊接板1002的内壁设置有吸盘1004，且焊接板1002的内部安装有空管1005，空管1005内部安置有活塞推杆1006，且活塞推杆1006的上下两侧均设置有滑道1007，滑道1007的表面连接有挡杆1008；支撑杆10位于整个太阳能阵列板2的后侧，起到对整个太阳能阵列板2进行支撑的作用，维护太阳能阵列板2的稳定性。
进一步地，安装轴1001与连接轴1003之间相互配合构成转动关系，且支撑杆10通过连接轴1003与安装轴1001之间相互连接；安装轴1001与连接轴1003之间相互配合使用，便于调整支撑杆10的角度，增加支撑杆10的灵活性，焊接板1002的设置，能够与底杆4进行焊接，完成固定，安装过程不会直接接触到太阳能阵列板2。
进一步地，电池安装盒11的表面包括有固定座1101、挡板1102、螺钉1103、接触板1104、连接弹簧1105和蓄电池组件1106，且固定座1101的表面设置有挡板1102，挡板1102的左右两端均设置有螺钉1103，且挡板1102的内侧安置有接触板1104，接触板1104与挡板1102之间连接有连接弹簧1105，电池安装盒11的内部中间放置有蓄电池组件1106；电池安装盒11主要用来放置蓄电池组件1106，便于太阳能的电能储存和输送，挡板1102的设置，能够围在安装盒的周围，进而挡住蓄电池组件1106，避免蓄电池组件1106从安装盒上掉落。
进一步地，固定座1101通过螺钉1103与挡板1102之间相互连接，同时电池安装盒11关于夹座3的竖直中心线对称；螺钉1103的设置，便于挡板1102的连接和拆卸。
进一步地，发电系统箱1与蓄电池组件1106和逆变器7之间为串联连接，且智能电表8与汇流箱9和计算机网络终端12之间为串联连接；计算机网络终端12采用的拓扑结构是星型结构和环形结构相互结合的设计，中间设置有一个中央节点，中央节点只连接两个节点，两个节点上下在连接两个节点，共六个节点，六个节点分别连接有分支节点，而中央节点只需要通过连接其中任意两个节点，即可完成整个网络的连接，这样不会增加中央节点的压力，同时六个节点采用环形连接，即使中央节点出现故障，六个节点均可独立循环配合，仍然可以保持分支节点的正常通信使用，不至于整个网络发生瘫痪；
多电平光伏发电系统拓扑结构的控制方法包括以下步骤：
1)太阳能阵列板2收集太阳的辐射能，并且将太阳能转换成电能并且利用蓄电池组件1106进行储存；
2)利用蓄电池组件1106与逆变器7之间为电性连接，由蓄电池组件1106输入给逆变器7，通过逆变器7将直流电能转换成交流电能，并入国家电网或者家庭网进行使用；
3)输出端为计算机网络终端12，通过以太网来对发电系统进行远程监控，将太阳能光伏并网系统连接起来，然后对光伏系统进行状态监控，故障检测，数据采集和能源调度与分配以及计量等。
综上，该多电平光伏发电系统拓扑结构，使用时，首先，利用夹座3上拉杆302与滑槽303之间的滑动关系，将拉杆302向夹座3的两侧拉开间距，然后将太阳能阵列板2依次放置在夹座3上，放置平稳后，松开两端的拉杆302，拉杆302回缩夹住太阳能阵列板2的边缘，接着，将蓄电池组件1106放在电池安装盒11中，然后，将挡板1102围在电池安装盒11的表面，使用螺钉1103来依次将挡板1102的两端固定在固定座1101上，然后通过电性连接，将连接线束6依次串联逆变器7和智能电表8，以及汇流箱9上，然后，通过焊接将焊接板1002焊接在底杆4上，利用安装轴1001和连接轴1003之间的转动关系，调整好支撑杆10的角度，并且将支撑杆10的底端固定在发电系统箱1的箱顶上，最后，借助逆变器7的转换到计算机网络终端12上，通过计算机网络终端12来进行各个网络的连接。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多电平光伏发电系统拓扑结构，包括发电系统箱(1)和支撑杆(10)，其特征在于：所述发电系统箱(1)的顶部安装有太阳能阵列板(2)，且太阳能阵列板(2)的后侧上下表面均设置有夹座(3)，所述太阳能阵列板(2)的后侧中间安装有底杆(4)，所述太阳能阵列板(2)的中间安置有线槽(5)，且线槽(5)的中间设置有连接线束(6)，所述发电系统箱(1)的内部同时放置有逆变器(7)、智能电表(8)和汇流箱(9)，所述支撑杆(10)位于底杆(4)的后侧，所述夹座(3)的后侧安装有电池安装盒(11)，所述智能电表(8)的输出端连接有计算机网络终端(12)，所述夹座(3)的表面包括有橡胶垫(301)、拉杆(302)、滑槽(303)、折叠杆(304)、转轴(305)和弹簧(306)，且滑槽(303)的表面连接有折叠杆(304)，所述折叠杆(304)的表面设置有转轴(305)，且折叠杆(304)的内侧连接有弹簧(306)，所述支撑杆(10)的表面包括有安装轴(1001)、焊接板(1002)和连接轴(1003)，且安装轴(1001)的表面连接有焊接板(1002)，所述安装轴(1001)的内部安装有连接轴(1003)，所述焊接板(1002)的内壁设置有吸盘(1004)，且焊接板(1002)的内部安装有空管(1005)，所述空管(1005)内部安置有活塞推杆(1006)，且活塞推杆(1006)的上下两侧均设置有滑道(1007)，所述滑道(1007)的表面连接有挡杆(1008)，所述电池安装盒(11)的表面包括有固定座(1101)、挡板(1102)、螺钉(1103)、接触板(1104)、连接弹簧(1105)和蓄电池组件(1106)，且固定座(1101)的表面设置有挡板(1102)，所述挡板(1102)的左右两端均设置有螺钉(1103)，且挡板(1102)的内侧安置有接触板(1104)，所述接触板(1104)与挡板(1102)之间连接有连接弹簧(1105)，所述电池安装盒(11)的内部中间放置有蓄电池组件(1106)。
2.根据权利要求1所述的一种多电平光伏发电系统拓扑结构，其特征在于：所述拉杆(302)与滑槽(303)之间相互配合构成滑动结构，且夹座(3)的内侧表面与太阳能阵列板(2)的外侧表面紧密贴合。
3.根据权利要求1所述的一种多电平光伏发电系统拓扑结构，其特征在于：所述拉杆(302)关于太阳能阵列板(2)的竖直中心线对称，且折叠杆(304)沿滑槽(303)的水平方向均匀等距分布。
4.根据权利要求1所述的一种多电平光伏发电系统拓扑结构，其特征在于：所述安装轴(1001)与连接轴(1003)之间相互配合构成转动关系，且支撑杆(10)通过连接轴(1003)与安装轴(1001)之间相互连接。
5.根据权利要求1所述的一种多电平光伏发电系统拓扑结构，其特征在于：所述固定座(1101)通过螺钉(1103)与挡板(1102)之间相互连接，同时电池安装盒(11)关于夹座(3)的竖直中心线对称。
6.根据权利要求1所述的一种多电平光伏发电系统拓扑结构，其特征在于：所述发电系统箱(1)与蓄电池组件(1106)和逆变器(7)之间为串联连接，且智能电表(8)与汇流箱(9)和计算机网络终端(12)之间为串联连接。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的一种多电平光伏发电系统拓扑结构的控制方法，包括以下步骤：
1)太阳能阵列板(2)收集太阳的辐射能，并且将太阳能转换成电能并且利用蓄电池组件(1106)进行储存；
2)蓄电池组件(1106)与逆变器(7)之间为电性连接，由蓄电池组件(1106)输入给逆变器(7)，通过逆变器(7)将直流电能转换成交流电能，并入国家电网或者家庭网进行使用；
3)输出端为计算机网络终端(12)，通过以太网来对发电系统进行远程监控，将太阳能光伏并网系统连接起来，然后对光伏系统进行状态监控。
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