CN218161829U - 一种基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光伏技术领域，具体涉及一种基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，其中该系统包括：直流‑交流功率逆变器、若干最大功率控制器、若干太阳能电池串以及信息采集模块；最大功率控制器电性连接有由若干光伏电池板成串组成的太阳能电池串；直流‑交流功率逆变器电性连接有若干最大功率控制器，直流‑交流功率逆变器用于确定太阳能电池串的工作电压、工作电流，并根据工作电压和工作电流确定太阳能电池串的实际发电量；系统连接有云端模块，云端模块与信息采集模块以及直流‑交流功率逆变器连接。本实用新型缩短建设周期，同时方便扩展，根据具体项目建设规模，灵活扩建云空间，并且实现分布式子站的联合集中控制。

Description

一种基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，具体涉及一种基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统。

背景技术

目前分布式光伏智能控制可以适用于区域分布多个分布式光伏子站，实现多个子站智慧化运维管理，多个子站配置一批运维管控人员，减少总的运维人员，以及维护的及时性。优化区域内供能结构，提高可再生能源利用率，提高项目经济效益。

然而，现有技术是各个分布式子站单独运营，每个站单独配置运维人员进行相关控制，导致人员配置成本偏高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，以解决现有技术中分布式子站单独运营成本偏高的问题。

第一方面，本实施例提供了一种基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，应用于区域内的多个分布式光伏发电站，每个所述分布式光伏发电站均设置有所述系统，所述系统包括：

直流-交流功率逆变器、若干最大功率控制器、若干太阳能电池串以及信息采集模块；

所述最大功率控制器电性连接有由若干光伏电池板成串组成的所述太阳能电池串，所述最大功率控制器用于控制所述干光伏电池板的电压以及回路电流；

直流-交流功率逆变器电性连接有若干所述最大功率控制器，所述直流-交流功率逆变器用于确定所述太阳能电池串的工作电压、工作电流，并根据所述工作电压和所述工作电流确定所述太阳能电池串的实际发电量，基于所述实际发电量，生成报警信号；

所述信息采集模块用于采集分布式光伏发电站的运行数据；

所述系统连接有云端模块，所述云端模块与信息采集模块以及所述直流-交流功率逆变器连接，所述云端模块用于确定并存储所述运行数据、所述太阳能电池串的所述工作电压、所述工作电流、所述实际发电量和所述报警信号。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，该系统还包括：

交流回流箱，与所述直流-交流功率逆变器电性连接，所述交流回流箱用于汇集所述太阳能电池串的电能并进行所述太阳能电池串的稳压稳流控制。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，该系统还包括：

储能系统箱，与所述交流回流箱电性连接，所述储能系统箱用于存储所述太阳能电池串的电能。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，该系统还包括：

直流-交流转换器，与所述储能系统箱电性连接，所述直流-交流转换器用于进行直流-交流的电能转换。

结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述直流-交流转换器为双向直流-交流转换器。

结合第一方面第四实施方式，在第一方面第五实施方式中，该系统还包括：

电力监控模块，与所述直流-交流功率逆变器电性连接，所述电力监控模块用于确定分布式光伏发电站的电力状态。

结合第一方面第五实施方式，在第一方面第六实施方式中，该系统还包括：

电力调节模块，用于基于所述电力状态，调节分布式光伏发电站的电力。

结合第一方面第六实施方式，在第一方面第七实施方式中，所述电力调节模块包括升压站和并网柜。

结合第一方面，在第一方面第八实施方式中，所述直流-交流功率逆变器和所述最大功率控制器进行一体化设置，形成串式逆变器。

结合第一方面，在第一方面第九实施方式中，所述云端模块采用冗余应用服务器。

本实用新型提供的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，通过最大功率控制器实现太阳能电池串的最优发电功率控制，通过调节光伏电池板的电压，以及回路电流，控制太阳能电池串的发电量；通过直流-交流功率逆变器采集太阳能电池串的工作电压以及工作电流，以此实时监测太阳能电池串的发电量，当存在异常电压、电流的太阳能电池串，可切除对应串，并且生成相应的报警信号，以提醒运维人员。通过减少硬件服务器采购成本，通讯、信号电缆敷设成本，方便运维管理人员查询数据，云端模块的设置采用云平台架构，租用公有云，缩短建设周期，同时方便扩展，根据具体项目建设规模，灵活扩建云空间，并且实现分布式子站的联合集中控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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是根据本申请实施例的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统的结构示意图之一；

图2是根据本申请实施例的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统的结构示意图之二。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本实施例中提供了一种基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，本实用新型实施例的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统可用于电子设备，电子设备包括但不局限于：电脑、手机、平板电脑等，图1是根据本实用新型实施例的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统的结构示意图，如图1所示，该系统应用于区域内的多个分布式光伏发电站，每个分布式光伏发电站均设置有该系统，该系统包括：

直流-交流功率逆变器10、若干最大功率控制器20、若干太阳能电池串30以及信息采集模块40。

其中，最大功率控制器20电性连接有由若干光伏电池板成串组成的太阳能电池串30，最大功率控制器20用于控制干光伏电池板的电压以及回路电流；直流-交流功率逆变器10电性连接有若干最大功率控制器20，直流-交流功率逆变器10用于确定太阳能电池串30的工作电压、工作电流，并根据工作电压和工作电流确定太阳能电池串30的实际发电量，基于实际发电量，生成报警信号；信息采集模块40用于采集分布式光伏发电站的运行数据。

同时，该系统连接有云端模块50，云端模块50与信息采集模块40以及直流-交流功率逆变器10连接，云端模块50用于确定并存储运行数据、太阳能电池串30的工作电压、工作电流、实际发电量和报警信号。

也即区域内的各个分布式光伏发电站，通过采集各个站点的相关数据，并且存储至公用的云端也就是云端模块5。通过租用公有云，实现数据采集、存储，系统功能软件运行数据库、硬件、内存、网络安全的需求，减少建设成本，减少硬件服务器采购成本，通讯、信号电缆敷设成本，方便运维管理人员查询数据，采用云平台架构，租用公有云，缩短建设周期，同时方便扩展，根据具体项目建设规模，灵活扩建云空间。

作为本实用新型的一种可选实施方式，云端模块50采用冗余应用服务器，冗余应用服务器采用冗余通讯连接，保证输出存储安全以及相应的软件运行速度。

在本实用新型实施例中，采用蜂窝网络通讯技术(例如4G/5G)或网络互联网技术，通过边缘侧就地设备、通讯元件部署，形成就地数据发送端，将信息采集模块40以及直流-交流功率逆变器10确定的相关数据发送至云端模块50。

对于区域内的分布式光伏发电站也就是每个子站，太阳能电池串30连接到最大功率控制器20，一个最大功率控制器20可连接1串或2串太阳能电池串30；最大功率控制器20连接到直流-交流功率逆变器10，每个直流-交流功率逆变器10可连接多个最大功率控制器20，最多可连接4路或8路最大功率控制器20；最大功率控制器20实现太阳能电池串30的最优发电功率控制，通过调节光伏电池板的电压，以及回路电流，控制太阳能电池串30的发电量；直流-交流功率逆变器10采集太阳能电池串30的工作电压以及工作电流，以此实时监测太阳能电池串30的发电量，当存在异常电压、电流的太阳能电池串30，可切除对应串，并且生成相应的报警信号，以提醒运维人员。

作为本实用新型的一种可选实施方式，直流-交流功率逆变器10和最大功率控制器20进行一体化设置，形成串式逆变器。

在本实用新型实施例中，串式逆变器可以配置PLC可编程控制器，可通过连接终端设备，给控制器组态响应控制程序，并且通过对太阳能电池串的编码设置，使每个站每个太阳能电池串30的设置唯一的编码、最大功率控制器20设置编码、直流-交流功率逆变器10设置编码，通过编码可迅速定位设备位置，方便数据展示、分析、故障定位。同时，为了减少数据传输量，就地采集电压、电流的数字量信号，只有状态变化时才对外发送数据，而模拟量信号，只有变化超出一定得阈值范围才发送数据。

更具体的，信息采集模块40搭建云端网络机构，云平台实现以下功能：1)数据展示相关数据，2)数据分析相关数据；3)分布式光伏经济效益计算相关数据；4)分布式光伏故障预警相关数据；5)分布式光伏智能运维管理相关数据；6)分布式光伏视频监控相关数据；7)分布式光伏、储能优化运行相关数据；8)分布式光伏、储能碳资产管理相关数据；9)用户需求侧响应相关数据，10)备品备件管理相关数据。

本实用新型的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，通过最大功率控制器20实现太阳能电池串30的最优发电功率控制，通过调节光伏电池板的电压，以及回路电流，控制太阳能电池串30的发电量；通过直流-交流功率逆变器10采集太阳能电池串30的工作电压以及工作电流，以此实时监测太阳能电池串30的发电量，当存在异常电压、电流的太阳能电池串30，可切除对应串，并且生成相应的报警信号，以提醒运维人员。通过减少硬件服务器采购成本，通讯、信号电缆敷设成本，方便运维管理人员查询数据，云端模块50的设置采用云平台架构，租用公有云，缩短建设周期，同时方便扩展，根据具体项目建设规模，灵活扩建云空间，并且实现分布式子站的联合集中控制。

在本实施例中提供了一种基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，本实用新型实施例的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统可用于电子设备，电子设备包括但不局限于：电脑、手机、平板电脑等，图2是根据本实用新型实施例的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统的结构示意图，如图2所示，该系统还包括：

交流回流箱60，与直流-交流功率逆变器10电性连接，交流回流箱60用于汇集太阳能电池串30的电能并进行太阳能电池串30的稳压稳流控制；储能系统箱70，与交流回流箱60电性连接，储能系统箱70用于存储太阳能电池串30的电能；直流-交流转换器80，与储能系统箱70电性连接，直流-交流转换器70用于进行直流-交流的电能转换；电力监控模块90，与直流-交流功率逆变器10电性连接，电力监控模块90用于确定分布式光伏发电站的电力状态；电力调节模块100，用于基于电力状态，调节分布式光伏发电站的电力，其中，电力调节模块100包括升压站和并网柜。

作为本实用新型的一种可选实施方式，直流-交流转换器80为双向直流-交流转换器。

交流回流箱60的设置不仅可以实现交流电的汇集，同时具有控制功能，实现电压、电流的稳压、稳流调节控制功能，在本实施例中，交流回流箱60同时与直流-交流功率逆变器10具有数据通讯功能，实现电力调节控制。交流回流箱60同时连接储能系统箱70(储能装置)，储能系统箱70连接有直流-交流转换器80，直流-交流转换器80配置有就地控制器，可实现远程控制调节功能、定时充放电控制，同时可就地设置充放电时间，实现自动定时控制。当就地消纳不了太阳能的发电量时，可通过调节储能系统箱70把多余的电量储存起来；当就地子站太阳能发电量不够本子站电量需求时，可通过储能系统箱70释放电量，满足就地电能需求。

例如，大型分布式光伏电站，配置升压站、并网柜，与外部的电力系统相联系，同时配置电力监控模块，实现光伏电站的电力控制功能。电力监控模块通过通讯网关、单向隔离装置、网闸连接到互联网，实现子站数据通讯发送。

在本实用新型实施例中，可根据子站的规模，区别设置：当子站规模比较小时，无电压等级变化时，直接通过直流-交流功率逆变器10连接到公用配电网，数据通过直流-交流功率逆变器10自带通讯卡对外传输数据；当子站规模比较大，配置储能系统箱70、需要通过电力调节模块100并网到电力网络时，设置电力监控模块90，通过电力监控模块90对外传输数据。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本邻域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件介质的形式体现出来，该计算机软件介质可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本邻域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，其特征在于，应用于区域内的多个分布式光伏发电站，每个所述分布式光伏发电站均设置有所述系统，所述系统包括：

直流-交流功率逆变器(10)、若干最大功率控制器(20)、若干太阳能电池串(30)以及信息采集模块(40)；

所述最大功率控制器(20)电性连接有由若干光伏电池板成串组成的所述太阳能电池串(30)，所述最大功率控制器(20)用于控制所述若干光伏电池板的电压以及回路电流；

直流-交流功率逆变器(10)电性连接有若干所述最大功率控制器(20)，所述直流-交流功率逆变器(10)用于确定所述太阳能电池串(30)的工作电压、工作电流，并根据所述工作电压和所述工作电流确定所述太阳能电池串(30)的实际发电量，基于所述实际发电量，生成报警信号；

所述信息采集模块(40)用于采集分布式光伏发电站的运行数据；

所述系统连接有云端模块(50)，所述云端模块(50)与信息采集模块(40)以及所述直流-交流功率逆变器(10)连接，所述云端模块(50)用于确定并存储所述运行数据、所述太阳能电池串(30)的所述工作电压、所述工作电流、所述实际发电量和所述报警信号。

2.根据权利要求1所述的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，其特征在于，该系统还包括：

交流回流箱(60)，与所述直流-交流功率逆变器(10)电性连接，所述交流回流箱(60)用于汇集所述太阳能电池串(30)的电能并进行所述太阳能电池串(30)的稳压稳流控制。

3.根据权利要求2所述的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，其特征在于，该系统还包括：

储能系统箱(70)，与所述交流回流箱(60)电性连接，所述储能系统箱(70)用于存储所述太阳能电池串(30)的电能。

4.根据权利要求3所述的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，其特征在于，该系统还包括：

直流-交流转换器(80)，与所述储能系统箱(70)电性连接，所述直流-交流转换器(80)用于进行直流-交流的电能转换。

5.根据权利要求4所述的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，其特征在于，所述直流-交流转换器(80)为双向直流-交流转换器。

6.根据权利要求5所述的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，其特征在于，该系统还包括：

电力监控模块(90)，与所述直流-交流功率逆变器(10)电性连接，所述电力监控模块(90)用于确定分布式光伏发电站的电力状态。

7.根据权利要求6所述的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，其特征在于，该系统还包括：

电力调节模块(100)，用于基于所述电力状态，调节分布式光伏发电站的电力。

8.根据权利要求7所述的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，其特征在于，所述电力调节模块(100)包括升压站和并网柜。

9.根据权利要求1所述的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，其特征在于，所述直流-交流功率逆变器(10)和所述最大功率控制器(20)进行一体化设置，形成串式逆变器。

10.根据权利要求1所述的基于云平台的区域分布式光伏智能控制系统，其特征在于，所述云端模块(50)采用冗余应用服务器。

Images