CN116865447B - 一种分布式风力和光伏互补发电控制管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式风力和光伏互补发电控制管理方法及系统，包括风力发电机、光伏侧、与所述风力发电机和光伏侧连接的风光互补控制器、与所述风光互补控制器连接的电源通信机柜以及与所述电源通信机柜连接的发电监控运维管理系统平台；本发明利用风光互补控制器连接风力和光伏发电设备，使得两个发电系统相互独立，又相辅相存，能够安全可靠和高效的进行发电工作，其使得新能源发电的集成度大大提高，且融合了两种发电设备，以及风机的智能化转速控制，设备之间相互兼容，使得新能源的发电和数据监测变得更加的高效和准确；同时结合风光互补控制器以及风、光发电设备，提高了监测、远程控制、运维和管理的效果。

Description

一种分布式风力和光伏互补发电控制管理方法及系统

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别是一种分布式风力和光伏互补发电控制管理方法及系统。

背景技术

目前风电控制远程监控系统的结构原理为通过电缆、光缆、CDMA无线通讯等手段，采集各风力发电机组、测风塔、变电站的数据，传输至远程控制中心服务器，用于风场运行人员远程监控各台机组运行，并具备一定的报表、曲线、历史查询功能，普遍采用WINDOWS操作系统和通用的商用数据库，主要存在以下缺点：(1)现有的风力发电监控系统比较单一，仅仅为对风力发电或光伏发电单一化的监测运行，由于风力发电的电流电压控制比较单一，没有引入其他电力设备进行互补作用发电，集成度较低，同时由于不同发电设备之间的相互兼容和数据监测之间的问题，给终端平台的数据监测、运维和故障处理带来了一定的困难。(2)现有的监控平台数据的实时性能较差且功能一般，难以满足新能源风光储的智能监测，造成远程记录的数据精度不够和控制效果一般等问题，需要就地风机操作。(3)目前技术的风光电场监控系统未采用风机转速校准技术来保证输出电压以及运维运行的可靠性，一旦风机的电机或核心部件发生故障，将影响新能源储能的安全可靠运行。因此，目前的新能源发电数据监控系统不能满足要求。

发明内容

鉴于上述现有的新能源中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是提供一种分布式风力和光伏互补发电控制管理方法及系统，其利用风光互补控制器连接风力和光伏发电设备，使得两个发电系统相互独立，又相辅相存，能够安全可靠和高效的进行发电工作，并改善了发电监控运维管理系统平台，对风光电储能等各项工作状态进行监视控制，提高了监测、远程控制、运维和管理的效果。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一方面提出一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统，包括风力发电机、光伏侧、与所述风力发电机和光伏侧连接的风光互补控制器、与所述风光互补控制器连接的电源通信机柜以及与所述电源通信机柜连接的发电监控运维管理系统平台，所述发电监控运维管理系统平台采用DTU通讯模块数据透传功能，与所述风光互补控制器进行远程通讯，采集寄存器的数据，将数据解析后进行界面展示并保存至数据库供查询分析；所述发电监控运维管理系统平台包括数据监控模块、远程控制模块、用户管理模块、故障报警模块、运维管理模块、设备管理模块和系统管理模块；

所述数据监控模块包括数据统计监控单元、GIS地图监控单元、风力发电机监控单元、光伏逆变器监控单元、风光互补控制器监控单元和电源通信机柜监控单元；

所述远程控制模块用于所述风光互补控制器的远程控制以及所述电源通信机柜的数据记录，包括设置设备时间、负载电流传感器量程、电池组电流传感器量程、电池组数量、电池容量、电池充电系数、电池均冲电压、均转电流、租户数量、光伏模块数量、整流模块数量、整流模块启动停止电压、风机模块数量、电池电压校准系数、电池电压校准基数、电池电流校准系数、电池电流校准基数、以及负载继电器端子状态；

所述用户管理模块包括风力发电用户单元、光伏发电用户单元、风光互补用户单元、电源通信机柜用户单元、以及用户启停单元；所述用户启停单元用于对一个或多个用户进行启用或停用操作；

所述故障报警模块包括数据故障报警单元和未上传用户报警单元；

所述运维管理模块用于客户发现设备故障时进行报修，售后运维人员对客户设备定期巡检，以及针对之前已登记的故障报修记录或巡检故障未及时解决记录；所述运维管理模块包括模糊查询筛选单元、故障报修登记单元、巡检登记单元、运维处理单元、编辑删除单元、以及运维查询报表单元；

所述设备管理模块用于对系统设备的信息进行增加、删除、修改、查询操作；

所述系统管理模块用于对系统登录账户的角色权限，进行角色管理、账户管理、个人信息修改管理和系统日志管理。

作为本发明的一种优选方案，其中：所述风光互补控制器包括风光互补控制模块、正弦波逆变控制模块和通讯模块，所述正弦波逆变控制模块的正负极分别对应的与蓄电池的正负极连接，所述光伏侧的正负极分别对应的与蓄电池的正负极连接，所述风光互补控制模块连接光伏侧的输入正极和蓄电池正极，所述正弦波逆变控制模块的输入端连接整流模块，所述整流模块的输入端连接风机侧的ABC风机输出端；所述风光互补控制器还包括卸荷端口，风光互补控制器通过卸荷端口连接卸荷器；

所述风光互补控制器通过风光互补控制模块和正弦波逆变控制模块使用MOS管控制PWM的占空比大小，来控制充电电流大小，进而控制对蓄电池的充电。

作为本发明的一种优选方案，其中：所述风光互补控制模块用于当蓄电池电压大于43.2V时，采用恒流充电，蓄电池最大充电电流限制为60A，且光伏和风机的最大充电电流为30A，能量优先使用风能；当蓄电池电压大于53.6V时，蓄电池的最大充电电流限制为20.0A，并随着蓄电池电压的升高，所述风光互补控制模块的充电电流随之下降，当所述风光互补控制模块的充电电流降至5.0A时，充电电流保持不变，直至充满后停止充电，蓄电池充满时电压为57.6V。

作为本发明的一种优选方案，其中：所述风光互补控制器还包括电流检测模块和风机转速校准模块，所述电流检测模块用于光伏电流检测与风机电流检测，所述风机转速校准模块包括电机转速驱动芯片、校准主芯片、寄存器以及用于控制风机转速的制动电阻，所述风机转速校准模块根据风机电机工作的电压和电流信号计算出实际转速S_p，通过预设风机电机的基础PWM脉冲数值

M，同时获取脉冲周期内的实际脉冲数值N，计算风机校准系数C，根据所述校准系数C计算校准后的转速S_C，基于当前的实际转速

S_p，通过电机转速驱动芯片和制动电阻进行风机的转速控制。其中通过光伏和风机对蓄电池进行充电，利用MOS管的导通特性控制PWM的占空比大小，控制充电电流大小；加入光伏和风机的电流检测，实时监控充电电流的大小，保障系统及设备的安全。在风机侧加入制动电阻，控制风机转速及充电电流大小。通过以上数据，可以方便快捷地读取当前多种参数值，对当前蓄电池的充电状态有直观的了解。

作为本发明的一种优选方案，其中：所述风光互补控制器上设有对应的蓄电池电压、风机或光伏电流、风机或光伏电压、充电、卸荷、以及温度的状态指示灯，所述风光互补控制器的通讯模块采用RS485通信协议。

作为本发明的一种优选方案，其中：所述数据统计监控单元用于设备本月度发电量统计、本年度发电量统计、设备种类统计、设备在线数量统计和设备故障数量统计；

所述GIS地图监控单元用于显示所安装风机设备、风光互补设备、通信机柜设备的地理位置信息地图；

所述风力发电机监控单元用于风机上传数据进行监控查询，根据风机编号及数据上传时间条件进行查询，同时点击查看历史数据，查看此风机数据上传历史记录，还可以用于查看月度、年度发电量数据曲线；查询数据可以导出excel报表，点击导出报表按钮，弹出保存excel文件对话框，下载保存即可完成excel报表生成；

所述光伏逆变器监控单元用于对光伏逆变器上传数据进行监控查询，根据所选择的设备型号，再结合设备编号及数据上传时间条件进行查询；

所述风光互补控制器监控单元用于对风光互补控制器上传数据进行监控查询，根据所选择设备型号，再结合设备编号及数据上传时间条件进行查询。

作为本发明的一种优选方案，其中：所述数据故障报警单元通过设备类型、用户编号、设备编号、上传时间区间信息进行过滤查询，将查询的信息导出excel文件形式，所述未上传用户报警单元用于SIM卡费用过期、通信接线出现问题、基站信号问题导致设备不再上传数据的查询，即查询预设天数内从没有上传数据的设备用户信息。

作为本发明的一种优选方案，其中：所述故障报修登记单元和巡检登记单元的运维编号由年月日时分秒自动生成默认序号，同时自行修改，然后填写用户设备唯一识别编号进行查询，调出故障用户资料信息，填写巡检结果，巡检结果有正常和故障两种情况，如果故障还需要填写故障名称、处理方法、处理状态及结果信息，如果正常则不需要。

作为本发明的一种优选方案，其中：所述系统设备包括风力发电机、光伏逆变器和风光互补控制器。

另一方面提出一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统的方法，包括：

分布式光伏系统配置和数据采集，将分布式区域内的风力发电机和光伏侧的太阳能电池，同时与风光互补控制器进行组装连接，区域内的风光互补控制器通过rs485连接至通信机柜，每个通信机柜的数据采集单元配置唯一的IP地址，进行风力发电机、光伏侧的太阳能电池和风光互补控制器的数据采集与收发，发电监控运维管理系统平台采用DTU通讯模块数据透传功能，与所述风光互补控制器进行远程通讯，采集寄存器数据，将数据解析后展现界面并保存数据库供查询分析；

发电监控运维管理系统的数据处理，对接收到的数据信息进行监控与处理分析，具体地包括数据统计监控、GIS地图监控、风力发电机监控、光伏逆变器监控、风光互补控制器监控和电源通信机柜监控；其中，数据统计监控是对本月度发电量统计、本年度发电量统计、设备种类统计图、设备在线数量统计和设备故障数量统计；GIS地图是显示所安装风机设备、风光互补设备、通信机柜设备的地理位置信息地图；风力发电机是上传数据进行监控查询，根据风机编号及数据上传时间条件进行查询，同时点击查看历史数据，查看此风机数据上传历史记录，还可以查看月度、年度发电量数据曲线；查询数据可以导出excel表报，点击导出报表按钮，弹出保存excel文件对话框，下载保存即可完成excel报表生成；光伏逆变器监控是对光伏逆变器上传数据进行监控查询，根据所选择的设备型号，再结合设备编号及数据上传时间条件进行查询；风光互补控制器监控是对风光互一体机上传数据进行监控查询，根据所选择设备型号，再结合设备编号及数据上传时间条件进行查询；

发电监控运维管理系统的远程控制，通过发电监控运维管理系统平台的远程控制模块，对风光互补控制器的远程控制与电源通信机柜的数据记录，包括设置设备时间、负载电流传感器量程、电池组电流传感器量程、电池组数量、电池容量、电池充电系数、电池均冲电压、均转电流、租户数量、光伏模块数量、整流模块数量、整流模块启动停止电压、风机模块数量、电池电压校准系数、电池电压校准基数、电池电流校准系数、电池电流校准基数、以及负载继电器端子状态；

发电监控运维管理系统的故障报警与运维管理，故障报警，是通过发电监控运维管理系统平台的故障报警模块进行故障报警；运维管理，是通过发电监控运维管理系统平台的运维管理模块对使用客户发现设备故障时进行报修、售后运维人员对客户设备定期巡检，以及针对之前已登记的故障报修记录或巡检故障未及时解决记录，再次进行处理完成登记工作的运维处理；具体地包括模糊查询筛选、故障报修登记、巡检登记、运维处理、编辑删除、以及运维查询报表。

本发明的有益效果：本发明利用风光互补控制器连接风力和光伏发电设备，使得两个发电系统相互独立，又相辅相存，能够安全可靠和高效的进行发电工作，其使得新能源发电的集成度大大提高，且融合了两种发电设备，以及风机的智能化转速控制，设备之间相互兼容，使得新能源的发电和数据监测变得更加的高效和准确；同时结合风光互补控制器以及风、光发电设备，进一步地改善了发电监控运维管理系统平台，使本发明的新能源系统能够更好的兼容和适用于更加广阔的新能源发电市场，对风光电储能等各项工作状态进行监视控制，提高了监测、远程控制、运维和管理的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明的新能源风光互补发电数据监控系统的应用场景示意图；

图2为本发明的发电监控运维管理系统平台模块化结构示意图；

图3为本发明的风光互补控制器应用步骤示意图；

图4为本发明的风光互补控制器的模块化电路结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1和图2，为本发明的一个实施例，该实施例提供了一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统，包括风力发电机、光伏侧、其中光伏侧采用太阳能电池、与所述风力发电机和光伏侧连接的风光互补控制器、与风光互补控制器连接的电源通信机柜以及与电源通信机柜连接的发电监控运维管理系统平台，发电监控运维管理系统平台采用DTU通讯模块数据透传功能，与风光互补控制器进行远程通讯，采集寄存器的数据，将数据解析后进行界面展示并保存至数据库供查询分析；发电监控运维管理系统平台包括数据监控模块、远程控制模块、用户管理模块、故障报警模块、运维管理模块、设备管理模块和系统管理模块；

数据监控模块包括数据统计监控单元、GIS地图监控单元、风力发电机监控单元、光伏逆变器监控单元、风光互补控制器监控单元和电源通信机柜监控单元；

远程控制模块用于风光互补控制器的远程控制以及电源通信机柜的数据记录，包括设置设备时间、负载电流传感器量程、电池组电流传感器量程、电池组数量、电池容量、电池充电系数、电池均冲电压、均转电流、租户数量、光伏模块数量、整流模块数量、整流模块启动停止电压、风机模块数量、电池电压校准系数、电池电压校准基数、电池电流校准系数、电池电流校准基数、以及负载继电器端子状态；

用户管理模块包括风力发电用户单元、光伏发电用户单元、风光互补用户单元、电源通信机柜用户单元、以及用户启停单元；用户启停单元用于对一个或多个用户进行启用或停用操作；

故障报警模块包括数据故障报警单元和未上传用户报警单元；

运维管理模块用于客户发现设备故障时进行报修，售后运维人员对客户设备定期巡检，以及针对之前已登记的故障报修记录或巡检故障未及时解决记录，再次进行处理完成登记工作的运维处理；运维管理模块包括模糊查询筛选单元、故障报修登记单元、巡检登记单元、运维处理单元、编辑删除单元、以及运维查询报表单元；

设备管理模块用于对系统设备的信息进行增加、删除、修改、查询操作；系统管理模块用于对系统登录账户的角色权限进行管理的角色管理、账户管理、个人信息修改管理和系统日志管理。进一步说明的，系统设备包括风力发电机、光伏逆变器和风光互补控制器。

参照图4，本实施例需要强调的是该风光互补控制器包括风光互补控制模块、正弦波逆变控制模块和通讯模块，正弦波逆变控制模块的正负极分别对应的与蓄电池的正负极连接，光伏侧的正负极分别对应的与蓄电池的正负极连接，风光互补控制模块连接光伏侧的输入正极和蓄电池正极，正弦波逆变控制模块的输入端连接整流模块，整流模块的输入端连接风机侧的ABC风机输出端；风光互补控制器还包括卸荷端口，风光互补控制器通过卸荷端口连接卸荷器；

风光互补控制器通过风光互补控制模块和正弦波逆变控制模块使用MOS管控制PWM的占空比大小，来控制充电电流大小，进而控制对蓄电池的充电。

风光互补控制逆变一体机的风力发电机和光伏电池组件安装完毕之后，按以下顺序安全可靠地进行系统部件的连接操作。

参照图3，本实施例还提供该风光互补控制器的安装方法，如下：

首先，检查设备是否由于运输而损坏，然后确认风光互补控制逆变一体机的断路器和逆变开关均处于断开状态，检查负载是否有短路。

步骤一，用两根长度不超过1m直径10平方以上的铜芯电缆将蓄电池的“+”和“-”接入控制逆变器的蓄电池“+”和“-”，严禁极性接反。

步骤二，将卸荷器接入风光互补控制逆变一体机卸荷端口。

步骤三，将风机的三根线不分颜色相序接入到风机输入A\B\C。

步骤四，将光伏输入的“+”和“-”接入到控制逆变器光伏组件“+”和“-”，严禁极性接反。

最后，将断路器闭合，逆变开关打开。检查风光互补控制逆变一体机的工作状态是否正常，然后接入负载。

其中本实施例的风光互补控制模块用于当蓄电池电压大于43.2V时，采用恒流充电，蓄电池最大充电电流限制为60A，且光伏和风机的最大充电电流为30A，能量优先使用风能；当蓄电池电压大于53.6V时，蓄电池的最大充电电流限制为20.0A，并随着蓄电池电压的升高，风光互补控制模块的充电电流随之下降，当风光互补控制模块的充电电流降至5.0A时，充电电流保持不变，直至充满后停止充电，蓄电池充满时电压为57.6V。

本实施例的风光互补控制器通过光伏和风机对蓄电池进行充电，利用MOS管的导通特性控制PWM的占空比大小，控制充电电流大小；加入光伏和风机的电流检测，实时监控充电电流的大小，保障系统及设备的安全。在风机侧加入制动电阻，控制风机转速及充电电流大小。通过以上数据，可以方便快捷地读取当前多种参数值，对当前蓄电池的充电状态有直观的了解。

本实施例的风光互补控制器还包括电流检测模块和风机转速校准模块，电流检测模块用于光伏电流检测与风机电流检测，风机转速校准模块包括电机转速驱动芯片、校准主芯片、寄存器以及用于控制风机转速的制动电阻，风机转速校准模块根据风机电机工作的电压和电流信号计算出实际转速S_p，通过预设风机电机的基础PWM脉冲数值M，同时获取脉冲周期内的实际脉冲数值

M，计算风机校准系数C，根据校准系数C计算校准后的转速

S_C，基于当前的实际转速S_p，通过电机转速驱动芯片和制动电阻进行风机的转速控制。

其中风机的转速调节控制步骤如下：通过公式C＝(N-M)/N计算电机的校准系数C；预设电机理论的基础脉冲数值M，同时获得捕获脉冲周期内的实际脉冲数值N，并根据基础脉冲数值M计算校准系数C并存储；通过公式S_C＝S_p+C×S_p，计算校准后的转速S_C；最后校准主芯片根据预设修正周期，实时周期性的通过校准主芯片发出校准后的转速

S_C的指令，电机转速驱动芯片接收并执行校准后的转速S_C的指令，使得风机电机实时修正校准后的转速S_C的工作。

本实施例的风光互补控制器上设有对应的蓄电池电压、风机或光伏电流、风机或光伏电压、充电、卸荷、以及温度的状态指示灯，风光互补控制器的通讯模块采用RS485通信协议。

综上，该风光互补控制逆变一体机是一款通用高性能的风光互补控制逆变器，系统分为风光互补控制模块，正弦波逆变控制模块，两个模块相互独立，又相辅相存，同时带有RS485通信功能，对风光互补控制逆变一体机的工作状态进行监视控制。

本实施例对上述发电监控运维管理系统平台进行具体地说明，数据统计监控单元用于设备本月度发电量统计、本年度发电量统计、设备种类统计、设备在线数量统计和设备故障数量统计；GIS地图监控单元用于显示所安装风机设备、风光互补设备、通信机柜设备的地理位置信息地图；风力发电机监控单元用于风机上传数据进行监控查询，根据风机编号及数据上传时间条件进行查询，同时点击查看历史数据，查看此风机数据上传历史记录，还可以查看月度、年度发电量数据曲线；查询数据可以导出excel报表，点击导出报表按钮，弹出保存excel文件对话框，下载保存即可完成excel报表生成；光伏逆变器监控单元用于对光伏逆变器上传数据进行监控查询，根据所选择的设备型号，再结合设备编号及数据上传时间条件进行查询；风光互补控制器监控单元用于对风光互一体机上传数据进行监控查询，根据所选择设备型号，再结合设备编号及数据上传时间条件进行查询。

优选地，本实施例的数据故障报警单元通过设备类型、用户编号、设备编号、上传时间区间信息进行过滤查询，将查询的信息导出excel文件形式，未上传用户报警单元用于SIM卡费用过期、通信接线出现问题、基站信号问题导致设备不再上传数据的查询，即查询某天数内从没有上传数据的设备用户信息。

此外，本实施例的故障报修登记单元和巡检登记单元的运维编号由年月日时分秒自动生成默认序号，同时自行修改，然后填写用户设备唯一识别编号进行查询，调出故障用户资料信息，填写巡检结果，巡检结果有正常和故障两种情况，如果故障还需要填写故障名称、处理方法、处理状态及结果信息，如果正常则不需要。

另一方面本实施例还提出一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统的方法，包括：

分布式光伏系统配置和数据采集，将分布式区域内的风力发电机和光伏侧的太阳能电池，同时与风光互补控制器进行组装连接，区域内的风光互补控制器通过rs485连接至通信机柜，每个通信机柜的数据采集单元配置唯一的IP地址，进行风力发电机、光伏侧的太阳能电池和风光互补控制器的数据采集与收发，发电监控运维管理系统平台采用DTU通讯模块数据透传功能，与所述风光互补控制器进行远程通讯，采集寄存器数据，将数据解析后展现界面并保存数据库供查询分析；

发电监控运维管理系统的数据处理，对接收到的数据信息进行监控与处理分析，具体地包括数据统计监控、GIS地图监控、风力发电机监控、光伏逆变器监控、风光互补控制器监控和电源通信机柜监控；其中，数据统计监控是对本月度发电量统计、本年度发电量统计、设备种类统计图、设备在线数量统计和设备故障数量统计；GIS地图是显示所安装风机设备、风光互补设备、通信机柜设备的地理位置信息地图；风力发电机是上传数据进行监控查询，根据风机编号及数据上传时间条件进行查询，同时点击查看历史数据，查看此风机数据上传历史记录，还可以查看月度、年度发电量数据曲线；查询数据可以导出excel表报，点击导出报表按钮，弹出保存excel文件对话框，下载保存即可完成excel报表生成；光伏逆变器监控是对光伏逆变器上传数据进行监控查询，根据所选择的设备型号，再结合设备编号及数据上传时间条件进行查询；风光互补控制器监控是对风光互一体机上传数据进行监控查询，根据所选择设备型号，再结合设备编号及数据上传时间条件进行查询；

发电监控运维管理系统的远程控制，通过发电监控运维管理系统平台的远程控制模块，对风光互补控制器的远程控制与电源通信机柜的数据记录，包括设置设备时间、负载电流传感器量程、电池组电流传感器量程、电池组数量、电池容量、电池充电系数、电池均冲电压、均转电流、租户数量、光伏模块数量、整流模块数量、整流模块启动停止电压、风机模块数量、电池电压校准系数、电池电压校准基数、电池电流校准系数、电池电流校准基数、以及负载继电器端子状态；

发电监控运维管理系统的故障报警与运维管理，故障报警，是通过发电监控运维管理系统平台的故障报警模块进行故障报警；运维管理，是通过发电监控运维管理系统平台的运维管理模块对使用客户发现设备故障时进行报修、售后运维人员对客户设备定期巡检，以及针对之前已登记的故障报修记录或巡检故障未及时解决记录，再次进行处理完成登记工作的运维处理；具体地包括模糊查询筛选、故障报修登记、巡检登记、运维处理、编辑删除、以及运维查询报表。

综上所述，本发明利用风光互补控制器连接风力和光伏发电设备，使得两个发电系统相互独立，又相辅相存，能够安全可靠和高效的进行发电工作，其使得新能源发电的集成度大大提高，且融合了两种发电设备，以及风机的智能化转速控制，设备之间相互兼容，使得新能源的发电和数据监测变得更加的高效和准确；同时结合风光互补控制器以及风、光发电设备，进一步地改善了发电监控运维管理系统平台，使本发明的新能源系统能够更好的兼容和适用于更加广阔的新能源发电市场，对风光电储能等各项工作状态进行监视控制，提高了监测、远程控制、运维和管理的效果。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包括于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

应理解的是，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。上述实施例方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。上述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统，其特征在于，包括风力发电机、光伏侧、与所述风力发电机和光伏侧连接的风光互补控制器、与所述风光互补控制器连接的电源通信机柜以及与所述电源通信机柜连接的发电监控运维管理系统平台，所述发电监控运维管理系统平台采用DTU通讯模块数据透传功能，与所述风光互补控制器进行远程通讯，采集寄存器的数据，将数据解析后进行界面展示并保存至数据库供查询分析；所述发电监控运维管理系统平台包括数据监控模块、远程控制模块、用户管理模块、故障报警模块、运维管理模块、设备管理模块和系统管理模块；

所述数据监控模块包括数据统计监控单元、GIS地图监控单元、风力发电机监控单元、光伏逆变器监控单元、风光互补控制器监控单元和电源通信机柜监控单元；

所述远程控制模块用于所述风光互补控制器的远程控制以及所述电源通信机柜的数据记录，包括设置设备时间、负载电流传感器量程、电池组电流传感器量程、电池组数量、电池容量、电池充电系数、电池均冲电压、均转电流、租户数量、光伏模块数量、整流模块数量、整流模块启动停止电压、风机模块数量、电池电压校准系数、电池电压校准基数、电池电流校准系数、电池电流校准基数、以及负载继电器端子状态；

所述用户管理模块包括风力发电用户单元、光伏发电用户单元、风光互补用户单元、电源通信机柜用户单元、以及用户启停单元；所述用户启停单元用于对一个或多个用户进行启用或停用操作；

所述故障报警模块包括数据故障报警单元和未上传用户报警单元；

所述运维管理模块用于客户发现设备故障时进行报修，售后运维人员对客户设备定期巡检，以及针对之前已登记的故障报修记录或巡检故障未及时解决记录；所述运维管理模块包括模糊查询筛选单元、故障报修登记单元、巡检登记单元、运维处理单元、编辑删除单元、以及运维查询报表单元；

所述设备管理模块用于对系统设备的信息进行增加、删除、修改、查询操作；

所述系统管理模块用于对系统登录账户的角色权限，进行角色管理、账户管理、个人信息修改管理和系统日志管理。

2.如权利要求1所述的一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统，其特征在于，所述风光互补控制器包括风光互补控制模块、正弦波逆变控制模块和通讯模块，所述正弦波逆变控制模块的正负极分别对应的与蓄电池的正负极连接，所述光伏侧的正负极分别对应的与蓄电池的正负极连接，所述风光互补控制模块连接光伏侧的输入正极和蓄电池正极，所述正弦波逆变控制模块的输入端连接整流模块，所述整流模块的输入端连接风机侧的ABC风机输出端；所述风光互补控制器还包括卸荷端口，风光互补控制器通过卸荷端口连接卸荷器；

所述风光互补控制器通过风光互补控制模块和正弦波逆变控制模块使用MOS管控制PWM的占空比大小，来控制充电电流大小，进而控制对蓄电池的充电。

3.如权利要求2所述的一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统，其特征在于，所述风光互补控制模块用于当蓄电池电压大于43.2V时，采用恒流充电，蓄电池最大充电电流限制为60A，且光伏和风机的最大充电电流为30A，能量优先使用风能；当蓄电池电压大于53.6V时，蓄电池的最大充电电流限制为20.0A，并随着蓄电池电压的升高，所述风光互补控制模块的充电电流随之下降，当所述风光互补控制模块的充电电流降至5.0A时，充电电流保持不变，直至充满后停止充电，蓄电池充满时电压为57.6V。

4.如权利要求2所述的一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统，其特征在于，所述风光互补控制器还包括电流检测模块和风机转速校准模块，所述电流检测模块用于光伏电流检测与风机电流检测，所述风机转速校准模块包括电机转速驱动芯片、校准主芯片、寄存器以及用于控制风机转速的制动电阻，所述风机转速校准模块根据风机电机工作的电压和电流信号计算出实际转速S_p，通过预设风机电机的基础PWM脉冲数值M，同时获取脉冲周期内的实际脉冲数值N，计算风机校准系数C，根据所述校准系数C计算校准后的转速S_C，基于当前的实际转速S_p，通过电机转速驱动芯片和制动电阻进行风机的转速控制。

5.如权利要求4所述的一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统，其特征在于，所述风光互补控制器上设有对应的蓄电池电压、风机或光伏电流、风机或光伏电压、充电、卸荷、以及温度的状态指示灯，所述风光互补控制器的通讯模块采用RS485通信协议。

6.如权利要求1所述的一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统，其特征在于，所述数据统计监控单元用于设备本月度发电量统计、本年度发电量统计、设备种类统计、设备在线数量统计和设备故障数量统计；

所述GIS地图监控单元用于显示所安装风机设备、风光互补设备、通信机柜设备的地理位置信息地图；

所述风力发电机监控单元用于风机上传数据进行监控查询，根据风机编号及数据上传时间条件进行查询，同时点击查看历史数据，查看风机数据上传历史记录，还用于查看月度、年度发电量数据曲线；查询数据可以导出excel报表，点击导出报表按钮，弹出保存excel文件对话框，下载保存即可完成excel报表生成；

所述光伏逆变器监控单元用于对光伏逆变器上传数据进行监控查询，根据所选择的设备型号，再结合设备编号及数据上传时间条件进行查询；

所述风光互补控制器监控单元用于对风光互补控制器上传数据进行监控查询，根据所选择设备型号，再结合设备编号及数据上传时间条件进行查询。

7.如权利要求1所述的一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统，其特征在于，所述数据故障报警单元通过设备类型、用户编号、设备编号、上传时间区间信息进行过滤查询，将查询的信息导出excel文件形式，所述未上传用户报警单元用于SIM卡费用过期、通信接线出现问题、基站信号问题导致设备不再上传数据的查询，即查询预设天数内从没有上传数据的设备用户信息。

8.如权利要求1所述的一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统，其特征在于，所述故障报修登记单元和巡检登记单元的运维编号由年月日时分秒自动生成默认序号，同时自行修改，然后填写用户设备唯一识别编号进行查询，调出故障用户资料信息，填写巡检结果，巡检结果有正常和故障两种情况，如果故障还需要填写故障名称、处理方法、处理状态及结果信息，如果正常则不需要。

9.如权利要求1所述的一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统，其特征在于，所述系统设备包括风力发电机、光伏逆变器和风光互补控制器。

10.一种分布式风力和光伏互补发电控制管理方法，应用于如权利要求6所述的一种分布式风力和光伏互补发电控制管理系统，其特征在于，包括：

分布式光伏系统配置和数据采集，将分布式区域内的风力发电机和光伏侧的太阳能电池，同时与风光互补控制器进行组装连接，区域内的风光互补控制器通过rs485连接至通信机柜，每个通信机柜的数据采集单元配置唯一的IP地址，进行风力发电机、光伏侧的太阳能电池和风光互补控制器的数据采集与收发，发电监控运维管理系统平台采用DTU通讯模块数据透传功能，与所述风光互补控制器进行远程通讯，采集寄存器数据，将数据解析后展现界面并保存数据库供查询分析；

发电监控运维管理系统的数据处理，对接收到的数据信息进行监控与处理分析，具体地包括数据统计监控、GIS地图监控、风力发电机监控、光伏逆变器监控、风光互补控制器监控和电源通信机柜监控；其中，数据统计监控是对本月度发电量统计、本年度发电量统计、设备种类统计图、设备在线数量统计和设备故障数量统计；GIS地图是显示所安装风机设备、风光互补设备、通信机柜设备的地理位置信息地图；风力发电机是上传数据进行监控查询，根据风机编号及数据上传时间条件进行查询，同时点击查看历史数据，查看此风机数据上传历史记录，还可以查看月度、年度发电量数据曲线；查询数据可以导出excel表报，点击导出报表按钮，弹出保存excel文件对话框，下载保存即可完成excel报表生成；光伏逆变器监控是对光伏逆变器上传数据进行监控查询，根据所选择的设备型号，再结合设备编号及数据上传时间条件进行查询；风光互补控制器监控是对风光互一体机上传数据进行监控查询，根据所选择设备型号，再结合设备编号及数据上传时间条件进行查询；

发电监控运维管理系统的远程控制，通过发电监控运维管理系统平台的远程控制模块，对风光互补控制器的远程控制与电源通信机柜的数据记录，包括设置设备时间、负载电流传感器量程、电池组电流传感器量程、电池组数量、电池容量、电池充电系数、电池均冲电压、均转电流、租户数量、光伏模块数量、整流模块数量、整流模块启动停止电压、风机模块数量、电池电压校准系数、电池电压校准基数、电池电流校准系数、电池电流校准基数、以及负载继电器端子状态；

发电监控运维管理系统的故障报警与运维管理，故障报警，是通过发电监控运维管理系统平台的故障报警模块进行故障报警；运维管理，是通过发电监控运维管理系统平台的运维管理模块对使用客户发现设备故障时进行报修、售后运维人员对客户设备定期巡检，以及针对之前已登记的故障报修记录或巡检故障未及时解决记录，再次进行处理完成登记工作的运维处理；具体地包括模糊查询筛选、故障报修登记、巡检登记、运维处理、编辑删除、以及运维查询报表。