CN215009624U - 一种分布式光伏电站并网控制系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型为一种分布式光伏电站并网控制系统，包括控制主机、控制单元和控制装置，所述控制装置设置在分布式光伏电站上，所述控制单元设置在变压器上，所述控制单元与其所属变压器下级的分布式光伏电站的控制装置相互通讯，所述控制单元与控制主机相互通讯。本实用新型的优点是：基于变压器的实时负荷、光伏电站的发电功率和蓄电池电量进行对各个光伏电站进行并网控制，避免大量光伏电站同时并网，对电网运行产生冲击，同时，能够避免蓄电池满电的光伏电站弃光，对用户造成损失；设有远程无线通讯模块和短程无线通讯模块，能够确保各个控制装置与控制单元之间的通讯正常。

Description

一种分布式光伏电站并网控制系统
技术领域
本实用新型涉及分布式光伏领域，尤其涉及一种分布式光伏电站并网控制系统。
背景技术
分布式光伏相对分散，缺乏有效的综合管理、控制手段，无法对各个光伏组件进行并网控制。当多个分布式光伏同时并网时，会对电网产生瞬间电压冲击，影响电压的正常运行。此外，当区域范围内的分布式光伏发电功率超出该区域变压器容量限制情况时，该区域内所有光伏电站需要立即脱网，会出现大面积弃光现象，给用户造成损失，降低的用户收益率和发电效率。
发明内容
本实用新型主要解决了分布式光伏并网控制困难的问题，提供了一种能够获取变压器实时负荷及各个光伏电站发电功率数据，以此进行并网控制的一种分布式光伏电站并网控制系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种分布式光伏电站并网控制系统，包括控制主机、控制单元和控制装置，所述控制装置设置在分布式光伏电站上，所述控制单元设置在变压器上，所述控制单元与其所属变压器下级的分布式光伏电站的控制装置相互通讯，所述控制单元与控制主机相互通讯。
控制装置控制光伏电站并网，控制单元对控制装置下达控制命令，控制主体控制各个控制单元，通过三层控制系统，根据变压器的实时负荷对各个光伏电站并网进行控制。
作为上述方案的一种优选方案，所述控制单元包括用于检测变压器当前负荷的负荷检测装置、处理器和通讯模块，所述处理器分别与负荷检测装置和通讯模块相连。负荷检测模块检修变压器当前负荷，通过通讯模块获取各个光伏电站的发电功率，根据光伏电站发电功率和变压器当前负荷选择光伏电站进行并网，避免大量光伏电站同时并网。
作为上述方案的一种优选方案，所述控制装置包括子通讯模块、控制器、发电功率检测器、切换开关、并网逆变器和并网电路，所述子通讯模块与控制单元相互通讯，所述控制器分别与子通讯模块、发电功率检测器和切换开关相连，所述切换开关输入端通过升压模块与光伏组件相连，所述切换开关的第一输出端通过并网逆变器与并网电路相连。
作为上述方案的一种优选方案，所述切换开关的第二输出端通过充电电路与蓄电池相连。在光伏电站无法并网时，将发电电量存储到蓄电池中避免浪费。
作为上述方案的一种优选方案，所述蓄电池上设有电量检测电路，所述电量检测电路输出端与控制器相连。对蓄电池电量进行检测，并传输给控制单元，控制单元优先控制蓄电池电量高的光伏电站进行并网。
作为上述方案的一种优选方案，所述子通讯模块包括远程无线通讯模块和短程无线通讯模块，所述远程无线通讯模块与控制单元相互通讯，所述短程无线通讯模块与同一控制单元下的控制装置相互通讯。在远程无线通讯模块故障，无法与控制单元通讯时，通过短程无线通讯模块将数据传输给其他控制装置，实现数据的转发，确保各个控制装置始终能与控制单元进行通讯。
作为上述方案的一种优选方案，所述控制单元还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器与处理器相连。对变压器进行运行状态检测。
作为上述方案的一种优选方案，所述控制装置还包括第二温度传感器和水位传感器，所述第二温度传感器和水位传感器均与控制器相连，所述水位传感器设于控制装置外侧下部。对控制装置运行温度及外部是否积水进行检测，确保控制装置的正常运行。
本实用新型的优点是：基于变压器的实时负荷、光伏电站的发电功率和蓄电池电量进行对各个光伏电站进行并网控制，避免大量光伏电站同时并网，对电网运行产生冲击，同时，能够避免蓄电池满电的光伏电站弃光，对用户造成损失；设有远程无线通讯模块和短程无线通讯模块，能够确保各个控制装置与控制单元之间的通讯正常。
附图说明
图1为实施例分布式光伏电站并网控制系统的一种结构框图。
1-控制主机 2-控制单元 3-控制装置 4-负荷检测装置 5-处理器 6-通讯模块 7-子通讯模块 8-控制器 9-发电功率检测器 10-切换开关 11-并网逆变器12-并网电路 13-充电电路 14-蓄电池 15-升压模块 16-光伏组件。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
实施例：
本实施例一种分布式光伏电站并网控制系统，如图1所示，包括控制主机1、控制单元2和控制装置3，控制装置3设置在分布式光伏电站上，控制单元2设置在变压器上，控制单元2与其所属变压器下级的分布式光伏电站的所有控制装置3相互通讯，控制单元2与控制主机3相互通讯。本实施例中，以变压器与光伏电站的从属关系对分布式光伏进行分组，将同一变压器下的分布式光伏划分到同一组，每个分布式光伏设置一个控制装置3，每个组设置一个控制单元，控制单元能够与组内所有控制装置相互通讯，每个控制单元均与控制主机相互通讯，控制主机对其负责范围内所有变压器进行控制并能够获取各个光伏电站的并网情况、发电功率等数据。
控制单元包括用于检测变压器当前负荷的负荷检测装置4、处理器5、通讯模块6和第一温度传感器，处理器分别与负荷检测装置、通讯模块和第一温度传感器相连，处理器获取变压器当前负荷和当前运行温度，通讯模块将负荷数据和温度数据传输给控制主机1。
控制装置3包括子通讯模块7、控制器8、发电功率检测器9、切换开关10、并网逆变器11、并网电路12、充电电路13、蓄电池14、第二温度传感器和水位传感器，控制装置设有外壳，通讯模块7、控制器8、发电功率检测器9、切换开关10、并网逆变器11、并网电路12、充电电路13、蓄电池14和第二温度传感器均设置在外壳内，水位传感器设置在外壳外表面且位于外壳下部，对外壳所处位置是否有积水进行检测。子通讯模块7与控制单元2相互通讯，控制器8分别与子通讯模块7、发电功率检测器9和切换开关10相连，切换开关10输入端通过升压模块15与光伏组件16相连，切换开关10的第一输出端通过并网逆变器11与并网电路12相连，并网电路与电网相连，切换开关10的第二输出端通过充电电路13与蓄电池相连14。蓄电池14上设有电量检测电路，电量检测电路输出端与控制器相连。子通讯模块包括远程无线通讯模块和短程无线通讯模块，远程无线通讯模块与控制单元相互通讯，短程无线通讯模块与同一控制单元下的控制装置相互通讯。本实施例中，短程无线通讯模块仅与位于其附近的属于同一组的控制装置的短程无线通讯模块相互通讯，不需要与组内所有的控制装置的短程无线通讯模块相同通讯。
当控制装置中的远程无线通讯模块出现故障，控制装置无法直接与控制单元进行通讯时，控制器将通讯数据通过短程无线通讯模块传输给附近的控制装置，由附近的控制装置将该通讯数据转发给控制单元，确保控制单元能够与各个控制装置的正常通讯。
本实施例中，通讯模块6与控制主机1之间采用载波通讯的方式实现数据传输。
在控制单元2进行并网控制时，处理器获取变压器当前负荷，计算变压器可接入的负荷，根据各个控制装置中蓄电池电量给各个控制装置设置优先级，蓄电池电量越高优先级越高，然后根据变压器可接入负荷和各个光伏电站的发电功率选择并网的光伏电站，并依次下达并网指令。控制装置在接收到并网指令后，控制器控制切换开关进行切换，另输入端与第一输出端导通，光伏组件产生的电能经升压模块升压后进入并网逆变器，再进过并网电流，最终进入电网，完成并网操作。当控制装置未接收到并网指令或接收到脱网指令后，控制器控制切换开关输入端与第二输出端导通，光伏组件产生的电能经升压模块、充电电路后进入到蓄电池，由蓄电池进行存储。蓄电池存储电能用于户用的日常使用。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种分布式光伏电站并网控制系统，其特征是：包括控制主机、控制单元和控制装置，所述控制装置设置在分布式光伏电站上，所述控制单元设置在变压器上，所述控制单元与其所属变压器下级的分布式光伏电站的控制装置相互通讯，所述控制单元与控制主机相互通讯。
2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏电站并网控制系统，其特征是：所述控制单元包括用于检测变压器当前负荷的负荷检测装置、处理器和通讯模块，所述处理器分别与负荷检测装置和通讯模块相连。
3.根据权利要求1所述的一种分布式光伏电站并网控制系统，其特征是：所述控制装置包括子通讯模块、控制器、发电功率检测器、切换开关、并网逆变器和并网电路，所述子通讯模块与控制单元相互通讯，所述控制器分别与子通讯模块、发电功率检测器和切换开关相连，所述切换开关输入端通过升压模块与光伏组件相连，所述切换开关的第一输出端通过并网逆变器与并网电路相连。
4.根据权利要求3所述的一种分布式光伏电站并网控制系统，其特征是：所述切换开关的第二输出端通过充电电路与蓄电池相连。
5.根据权利要求4所述的一种分布式光伏电站并网控制系统，其特征是：所述蓄电池上设有电量检测电路，所述电量检测电路输出端与控制器相连。
6.根据权利要求3所述的一种分布式光伏电站并网控制系统，其特征是：所述子通讯模块包括远程无线通讯模块和短程无线通讯模块，所述远程无线通讯模块与控制单元相互通讯，所述短程无线通讯模块与同一控制单元下的控制装置相互通讯。
7.根据权利要求2所述的一种分布式光伏电站并网控制系统，其特征是：所述控制单元还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器与处理器相连。
8.根据权利要求3所述的一种分布式光伏电站并网控制系统，其特征是：所述控制装置还包括第二温度传感器和水位传感器，所述第二温度传感器和水位传感器均与控制器相连，所述水位传感器设于控制装置外侧下部。
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