CN220652988U - 一种适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统,包括:电控柜;PLC主控系统,安装在电控柜中;交流负载,与电控柜连接;光伏系统,与电控柜连接;储能系统,与电控柜连接;以及变流器,安装在电控柜中,包括用于交直流转换的双向DC/AC变流器、连接光伏系统的单向DC/DC变流器、以及连接储能系统的双向DC/DC变流器;双向DC/AC变流器、单向DC/DC变流器、双向DC/DC变流器由PLC主控系统协调控制。分散式光储交直流系统可灵活应用于猪场的各个小型猪舍,并且可与外电网并网协同运行及离网运行,相比集中式的光储系统可减少投资成本,更适合猪场小型猪舍的低碳化改造。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能供电系统技术领域,具体涉及一种适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统。
背景技术
科学合理开发利用新能源极为重要重点,代表性的风能、太阳能等可再生自然能源及其分布式发电的理论研究和产业应用更是重中之重。
由于交流微电网与当下的传统大电网系统匹配度最高,因此交流微电网发展迅速、技术成熟、运行可靠。目前应用比较广泛的微网系统基本都是基于交流母线的微网系统,在这个系统中,太阳能、风能等分布式发电系统产生的电力经过DC/AC变换传送至交流母线侧。但是实际的负载不仅有交流负载,还有直流负载,例如直流充电桩、直流电机、LED照明灯等,因此在为直流负载供电时,需要再次将交流电转换成高压直流电,再将高压直流电转换为低压直流电,如此多次的转换,会造成系统电能的损失。
虽然直流微电网在我国研究起步较晚,进展较慢,但是直流微电网不需要考虑无功功率波动和频率偏移,因此直流侧母线的电压可以作为判断直流微网系统稳定运行的唯一标准。这使得直流微电网的研究成为最新热点,在实际工程中,船舶系统、数据中心和电动汽车等均采用直流微电网的配电方式。
尽管针对交流微电网或直流微电网的研究比较多,由于微电网中分布式能源形式越来越多样化,负荷需求更加复杂,因此交直流混合微电网的概念一经提出就受到了国内外专家学者的广泛关注,交直流混合微电网吸取了上述两种微电网的优点,必将成为未来相当一段时间内智能微网发展的重要趋势。
近年来,国内农业方面对微电网的技术应用也取得了一些进展。国内有大型的养殖企业也在逐步向可再生能源做应用方面的探索,并建成投运了一些关于农业微电网的试点工程。由于微电网的网络方式比较灵活,运行模式多样,因此难以避免建成的微电网系统受到组网方式不够灵活的缺陷,对微电网科学研究和应用的综合性方面呈现出局限性。在农业领域出现了以下缺点:
(1)现在光伏、储能系统在农业特别是畜禽养殖业的应用非常少,且大多数应用都是集中式大规模式的光伏组件铺设,发出电能后卖电给供电部门,和养殖业的实际用电结合并不紧密;
(2)光伏+储能+交直流此类形式的供电模式在畜禽养殖业基本没有研究和应用案例;
(3)当前的光伏系统主要是集中大规模式的,整体投资成本大,对农业养殖业来说并不适合,需要发展和研究适合小型猪舍的小型化、分散式的光储交直流系统,以便后续应用。
因此,当前的微电网系统存在着投资成本高、交直流组网架构不够灵活、类型及功能覆盖不够全面、未来系统扩展存在困难等缺陷,需要开发和设计一种适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统。
本实用新型提供了一种适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统,具有这样的特征,包括:电控柜,内置有电气元件;PLC主控系统,安装在电控柜中;交流负载,与电控柜连接,包括用于小型猪舍的通风电机;光伏系统,与电控柜连接,包括多个光伏组件;储能系统,与电控柜连接,包括多个蓄电池组;以及变流器,安装在电控柜中,包括用于交直流转换的双向DC/AC变流器、连接光伏系统的单向DC/DC变流器、以及连接储能系统的双向DC/DC变流器;双向DC/AC变流器、单向DC/DC变流器、双向DC/DC变流器由PLC主控系统协调控制。
在本实用新型提供的适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统中,还可以具有这样的特征,还包括:上位机,与PLC主控系统通信连接,用于控制和监控PLC主控系统的运行状态。
在本实用新型提供的适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统中,还可以具有这样的特征:电控柜表面具有用于连接交流负载、光伏系统、储能系统、以及大电网的多个快速插接式端口。
在本实用新型提供的适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统中,还可以具有这样的特征:交流负载通过交流母线与电控柜连接,光伏系统和储能系统通过直流母线与电控柜连接。
在本实用新型提供的适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统中,还可以具有这样的特征:分散式光储交直流系统具有并网和离网两种运行模式。
在本实用新型提供的适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统中,还可以具有这样的特征:分散式光储交直流系统在PLC主控系统控制下具有以下六种工作模式:
模式1、当光照较强,光伏系统发出的最大电能多于交流负载用电需求,并且储能系统未达到最高荷电状态时,光伏系统工作在最大功率跟踪状态且向通风风机和储能系统供电,储能系统工作在充电状态,双向DC/AC变流器工作在逆变模式;
模式2:当光照较强,光伏系统发出的最大电能多于交流负载用电需求,并且储能系统已经达到最高荷电状态时,光伏系统工作在最大功率跟踪状态且仅满足通风风机供电,储能系统工作在停机状态,双向DC/AC变流器工作在逆变模式;
模式3:当光照一般,光伏系统发出的最大电能不能满足交流负载用电需求,并且储能系统已达到放电下限时,光伏系统工作在最大功率跟踪状态且向通风风机供电,缺额的功率由外电网补充,储能系统工作在停机状态,双向DC/AC变流器工作在逆变模式;
模式4:当光照一般,光伏系统发出的最大电能不能满足交流负载用电需求,并且储能系统未达到最小荷电状态时,光伏系统工作在最大功率跟踪状态且向通风风机供电,缺额的功率由外电网和储能系统补充,储能系统工作在放电状态,双向DC/AC变流器工作在逆变模式;
模式5:当光照较弱,光伏系统发出的最大电能接近于0,不能满足交流负载用电需求,并且储能系统未达到最小荷电状态时,光伏系统工作在停机状态,储能系统工作在放电状态且向通风电机供电,双向DC/AC变流器工作在逆变模式;
模式6:当光照较弱,光伏系统发出的最大电能接近于0,不能满足交流负载用电需求,并且储能系统已经达到最小荷电状态时,光伏系统工作在停机状态,储能系统工作在停机状态,通风风机全部由外电网供电,双向DC/AC变流器工作在停机模式。
实用新型的作用与效果
根据本实用新型所涉及的适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统,具有以下有益效果:
(1)本分散式光储交直流系统作为单个集成化的分散式“源-储-荷”单元可灵活应用于猪场的各个小型猪舍,并且可与外电网并网协同运行及离网运行,有效帮助畜禽养殖业快速进入新能源领域;
(2)本分散式光储交直流系统包括电控柜、PLC主控系统、交流负载、光伏系统、储能系统以及变流器,其中,交流负载是交流装置,光伏系统和储能系统采用的是直流装置,这种交直流混合系统是今后相当一段时间的重要供电方式,在农业畜禽养殖领域具有十分重要的理论和现实意义;
(3)本分散式光储交直流系统相比集中式的光储系统可减少投资成本,更适合猪场小型猪舍的低碳化改造。
附图说明
图1是本实用新型的实施例中适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统的电气拓扑图;
图2是本实用新型的实施例中适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统的实物结构示意图;
图3是本实用新型的实施例中PLC主控系统的主监控界面;
图4是本实用新型实施例中PLC主控系统的交流负载及双向DC/AC变流器的参数设置界面;
图5是本实用新型实施例中PLC主控系统的光伏系统及单向DC/DC变流器的参数设置界面;
图6是本实用新型实施例中PLC主控系统的储能系统及双向DC/DC变流器的参数设置界面;
图7是本实用新型的实施例中单个小型猪舍的单日峰值电能消耗图;
图8是本实用新型的实施例中储能系统的示意图,其中,(a)是单个蓄电池组的组成示意图,(b)是单个蓄电池箱的组成示意图,(c)是储能系统的组成示意图;
图9是本实用新型的实施例中分散式光储交直流系统的控制逻辑切换流程图;
图10是本实用新型的实施例中分散式光储交直流系统在控制逻辑1下的能流图,其中,(a)是并网状态下的能流图,(b)是离网状态下的能流图;
图11是本实用新型的实施例中分散式光储交直流系统在控制逻辑2下的能流图,其中,(a)是并网状态下的能流图,(b)是离网状态下的能流图;
图12是本实用新型的实施例中分散式光储交直流系统在控制逻辑3下的能流图,其中,(a)是并网状态下的能流图,(b)是离网状态下的能流图。
附图标记说明:
1电控柜;2PLC主控系统;3交流负载;4光伏系统;5储能系统;6双向DC/AC变流器;7单向DC/DC变流器;8双向DC/DC变流器;9上位机。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,以下实施例结合附图对本实用新型作具体阐述。
实施例
图1是适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统的电气拓扑图。
如图1所示,本实施例提供了一种适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统。单个猪场可包含N个小型猪舍,由10KV电缆进线经变压器、成套配电柜后输出多支路AC380V电源至各个小型猪舍。每个小型猪舍的分散式光储交直流系统(也称为“微电网”,下同)的电气拓扑如图1的虚框内所示,包括PLC主控系统(即PLC能量管理系统)、负载设备、光伏系统、储能系统、以及变流器。每个小型猪舍的分散式光储交直流系统作为单个集成化的分散式“源-储-荷”单元,可与外电网并网协同运行及离网运行。
其中,光伏系统是电能的产生单元,通过相应的电力电子变换装置实现电能变换与协调控制,可以工作在最大功率跟踪(MPPT)或停机两种状态;储能系统是电能的存储单元,通过相应的电力电子变换装置实现锂电池储能的充放电控制,以平抑功率波动、维持供需平衡,增加锂电池寿命,改善系统供电质量;负载设备是电能的消耗单元,主要包括AC通风风机负载,当微电网电能不足时,可根据负荷的优先等级切断相应AC通风风机负载。
本微电网的稳态工作模式包括并网和离网两种方式。当外部配电网发生故障或者本微电网主动独自运行时,断开公共连接点(PCC)处静态开关,微电网开始离网运行,AC/DC变流器采用V/f工作模式;当本微电网满足重新并网条件时,闭合PCC处静态开关,微电网开始并网运行,AC/DC变流器采用P/Q工作模式。微电网根据需求可以在并网和离网两种模式之间平滑切换。其中,当微电网离网运行时,V/f工作模式可提供微电网正常运行所需的交流母线电压和频率支撑;当微电网并网运行时,微电网可作为一个可控源配合配电网,P/Q工作模式可实现网内负荷的功率平衡和电能交换。
图2是适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统的实物结构示意图。
如图2所示,适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统,包括电控柜1、PLC主控系统2、交流负载3、光伏系统4、储能系统5、以及变流器。下面对各部分做具体说明。
电控柜1可采用落地式电控柜,易于维护和管理。电控柜1内置有多个电气元件,这些电气元件包括但不限于主断路器、分支断路器、接触器、热保护器件、开关电源、中间继电器、电流互感器、熔断器、直流断路器、浪涌保护器、铜母排、端子辅材、以及隔离变压器,各电气元件之间通过必要的线缆连接。电控柜1表面具有多个快速插接式端口,分别用于接驳交流负载3、光伏系统4、储能系统5、以及大电网,其中,交流负载3通过交流母线进行连接,光伏系统4和储能系统5通过直流母线进行连接。
PLC主控系统2安装在电控柜1内,并连接上位机9。PLC主控系统2属于现有技术,本申请不涉及对软件程序方面的改进。在本实施例中,PLC主控系统2选用汇川PLC系统,其CPU规格为Easy320,配置的通讯扩展卡规格为GE20-232/485,配置的数字量模块规格为GL20-0808ETN,采用威纶通触摸屏,规格为MT8121IE。威纶通触摸屏具有HMI界面,本实施例中的HMI界面如图3至图6所示。
小型猪舍内的交流负载3一般包括通风风机、料线设备、小窗设备、水帘等,而在此之中通风风机是比较重要的负荷,关系到猪日常生长的风量供应以及紧急状况时的通风换气,因此本分散式光储交直流系统主要考虑为通风风机负载供电时,各模块之间协同配合的电能供应策略以及切换逻辑是否合理、系统各硬件配置是否合理等。
表1为选取的常规小型猪舍的通风负载数据,该典型的小型猪舍长60米,宽14米,共配置4台三相通风风机负载,总装机功率为6KW,单台电机的额定功率为1.5KW,额定电流为4.0A。
表1常规小型猪舍的通风负载数据
光伏系统4包括多个光伏组件。
根据上述常规小型猪舍的通风负载数据,本实施例中光伏系统4的配置见下文。
三相电压型SPWM逆变电路输出线电压基波有效值为:
UAB=0.612MUdc
式中M为调制比,当M=0.8,UAB=380V时,得到直流侧电压Udc=776V,取母线Udc=800V。Boost电路输入输出满足关系:
Ui=(1-D)Uo
开光器件VT占空比D取为0.5时,得Boost电路输入电压Ui=400V。
综合考虑经济性、组件单体功率大小、场地的实用性、市场价格、供货可靠性及实际商业应用的性能稳定可靠性等因素,拟采用单体功率为250Wp的单晶光伏组件,品牌采用隆基、晶澳、晶科等头部品牌。在本实施例中,光伏组件选用天合光能公司提供的型号为TSM-250PC05A的光伏组件,标准测试条件(气温25℃,辐照度1000W/m2)下TSM-250PC05A主要参数见表2。
表2 TSM-250PC05A型光伏组件参数(参考尺寸1640mm×992mm)
参数 | 数值 |
峰值功率(Pmax) | 250Wp |
开路电压(Voc) | 38.0V |
短路电流(Isc) | 8.79A |
峰值电压(Vmp) | 30.3V |
峰值电流(Imp) | 8.27A |
为了兼顾更大限度太阳能利用与系统总成本的关系,光伏系统4的设计容量为19.4kWp,所需太阳能电池组件总数初算为N=20kW/250W=80;组件串联数Ns=400V/30.3V=13.2,取Ns=14;组件并联数Np=80/14=5.71,取Np=6。
将14块250W规格的光伏组件串联成一路,共6路,构成光伏阵列,光伏阵列总功率为Ppv=250×14×6=21kWp,峰值电压Umpp=424.2V,峰值电流Impp=49.62A,开路电压Uoc=532V,短路电流Isc=52.74A。
光伏组件首年衰减2%,后续年衰减0.5%,未来25年发电情况评估见表3。
表3光伏系统未来25年发电情况评估
单个小型猪舍的光伏总容量19.4KW,25年总发电量472695.7度,可有效减排见表4。
表4光伏系统发电的减排效益评估
若建成后,25年总发电量472695.7kWh,相当于节省了142.99吨标煤,相应可减少CO2排放量约393.28吨,减少SO2排放量0.08吨,减少NOx排放量0.08吨,减少烟尘排放量量15.13kg,减少了有害物质排放量,减轻环境污染,同时不需要消耗水资源,也没有污水排放。减排效应明显,具有很好的环境效益。
储能系统5包括多个蓄电池组。
根据上述常规小型猪舍的通风负载数据,本实施例中储能系统5的配置见下文。
图7是单个小型猪舍的单日峰值电能消耗图。
如图7所示的通风风机一天24小时内运行的模拟功率分布,可知,单个小型猪舍的单日峰值电能消耗约为68.5KWh,这里选取60KWh进行储能配置。
本方案采用自发自用、余电上网的模式,并遵循以下的能量流动原则:当光伏阵列白天所发出的电能有剩余时,优先给储能系统5充电,其次返送至电网卖电;当光伏阵列白天所发出的电能不能提供负荷所需时,由外电网给负荷补充供电;当光伏阵列夜间不能发出电能时,夜间所需的负荷耗能,优先由储能系统5提供,当储能系统5的电能外放达到放电截止阈值时,此后的缺额电能由外电网提供。
储能蓄电池组的容量设计主要考虑离网运行时的容量设计,因为微电网运行在离网模式时,储能蓄电池组作为主源承担整个系统的安全稳定运行任务。离网运行时其容量设计需要综合考虑负荷所需电流的大小、气象条件、后备供电时间长短、电池的放电深度以及输出效率等因素。考虑当地出现连续无光的天气较少,电池容量的选取应保证在充电到其额定容量90%的情况下,仍可满足关键性负荷在最长连续无光天气的供电,容量计算公式为:
式中,W为关键性负荷的最大功率且单位为W,h为最长连续供电小时数,DOD为电池放电深度。
锂电池输出电压400V供电,放电深度可以到80%,根据微电网工程设计标准,当并网开关断开后应根据用户需求保证重要负荷供电,连续供电时间不应低于1.5小时。因而,可计算得到锂电池容量Q为31.25Ah。
储能系统5选用最小单元为3.2V、37Ah的磷酸铁锂电芯,参数见表5。
表5磷酸铁锂电芯参数
参数 | 数值 |
额定电压/V | 3.2 |
额定容量/Ah | 37 |
长×宽×厚/mm | 148×97×27 |
重量/g | 800 |
交流内阻/mΩ | <0.7 |
最大持续放电电流/A | 111 |
10s峰值放电电流/A | 148 |
循环寿命/次 | >6000 |
图8是储能系统5的示意图,其中,(a)是单个蓄电池组的组成示意图,(b)是单个蓄电池箱的组成示意图,(c)是储能系统的组成示意图。
本实施例中,如图8中(a)所示,以4节电芯并联形成1个蓄电池组,参数为3.2V、148Ah、473.6Wh。10个蓄电池组串联组成1个蓄电池箱,参数为32V、148Ah、4.736kWh。13个蓄电池箱串联组成储能系统5,放置于电池集中柜中,输出总电压为416V,系统总能量为61.5kWh,148Ah。
变流器包括用于交直流转换的双向DC/AC变流器6、用于连接光伏系统4的单向DC/DC变流器7、以及用于连接储能系统5的双向DC/DC变流器8,其均设置在电控柜1中,见图2。各个变流器支持Modbus通讯协议(或其他通讯协议亦可),并由PLC主控系统2协调控制。
考虑到光伏发电的气候条件、储能的工作状态以及负荷需求情况之间的能量流动关系,离网运行模式下微电网含有光照充足、光照不足等多种运行状态,每种运行状态下,随着光强、负荷的变化以及储能保护机制,依据系统功率平衡又有多种工作模式,光伏系统4工作在最大功率跟踪(MPPT)状态或停机状态,而储能系统5工作在放电状态或充电状态,还可能工作在停机状态。
为了防止储能系统5的蓄电池过充和过放,设置了蓄电池SOC的低限SOCmin和高限SOCmax。根据光伏系统输出功率Ppv、交流负载需求功率Pac、以及蓄电池SOC之间的关系,微电网主要有以下6种工作模式,见图9所示的分散式光储交直流系统的控制逻辑切换流程图。
模式1:当光照较强,光伏系统4发出的最大电能多于交流负载3用电需求,并且储能系统5未达到最高荷电状态时,即Ppv>Pac且SOC<SOCmax(SOCmin<SOC<SOCmax、SOC<SOCmin),此时光伏系统4工作在最大功率跟踪状态且向通风风机和储能系统5供电,储能系统5工作在充电状态,双向DC/AC变流器6工作在逆变模式。
模式2:当光照较强,光伏系统4发出的最大电能多于交流负载3用电需求,并且储能系统5已经达到最高荷电状态时,即Ppv>Pac且SOC>SOCmax,此时光伏系统4工作在最大功率跟踪状态且仅满足通风风机供电,储能系统5工作在停机状态,双向DC/AC变流器6工作在逆变模式。
模式3:当光照一般,光伏系统4发出的最大电能不能满足交流负载3用电需求,并且储能系统5已达到放电下限时,即0<Ppv<Pac且SOC<SOCmin,此时光伏系统4工作在最大功率跟踪状态且向通风风机供电,缺额的功率由外电网补充,储能系统5工作在停机状态,双向DC/AC变流器6工作在逆变模式。
模式4:当光照一般,光伏系统4发出的最大电能不能满足交流负载3用电需求,并且储能系统5未达到最小荷电状态时,即0<Ppv<Pac且SOCmin<SOC,此时光伏系统4工作在最大功率跟踪状态且向通风风机供电,缺额的功率由外电网和储能系统5补充,储能系统5工作在放电状态,双向DC/AC变流器6工作在逆变模式。
模式5:当光照较弱,光伏系统4发出的最大电能接近于0,不能满足交流负载3用电需求,并且储能系统5未达到最小荷电状态时,即Ppv≈0且SOCmin<SOC,此时光伏系统4工作在停机状态,储能系统5工作在放电状态且向通风电机供电,双向DC/AC变流器6工作在逆变模式。
模式6:当光照较弱,光伏系统4发出的最大电能接近于0,不能满足交流负载3用电需求,并且储能系统5已经达到最小荷电状态时,即Ppv≈0且SOCmin>SOC,此时光伏系统4工作在停机状态,储能系统5工作在停机状态,通风风机全部由外电网供电,双向DC/AC变流器6工作在停机模式。
本分散式光储交直流系统在并网状态和离网状态下的工作模式汇总见表6。
表6分散式光储交直流系统并离网工作模式汇总
其中,结合图10所示的分散式光储交直流系统在控制逻辑1下的能流图,控制逻辑1为:当光照充足时,光伏组件始终以最大功率发出电能,优先满足交流负载使用,多余电能以光伏与负载的差额功率充入储能系统5,当储能系统5电量超过上限时,储能系统5停止充电。
结合图11所示的分散式光储交直流系统在控制逻辑2下的能流图,控制逻辑2为:当光照不足时,光伏组件仍以最大功率发出电能,优先满足交流负载使用,电能不足的部分以光伏与负载的差额功率由储能系统5补充,当储能系统5电量低于下限时,储能系统5停止放电。
结合图12所示的分散式光储交直流系统在控制逻辑3下的能流图,控制逻辑3为:当光照严重不足时,光伏组件基本处于停机状态,为满足交流负载使用,电能不足的部分以光伏与负载的差额功率由储能系统5补充,当储能系统5电量低于下限时,储能系统5停止放电。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统,具有以下有益效果:
(1)本分散式光储交直流系统作为单个集成化的分散式“源-储-荷”单元可灵活应用于猪场的各个小型猪舍,并且可与外电网并网协同运行及离网运行,有效帮助畜禽养殖业快速进入新能源领域;(2)本分散式光储交直流系统包括电控柜、PLC主控系统、交流负载、光伏系统、储能系统以及变流器,其中,交流负载是交流装置,光伏系统和储能系统采用的是直流装置,这种交直流混合系统是今后相当一段时间的重要供电方式,在农业畜禽养殖领域具有十分重要的理论和现实意义;(3)本分散式光储交直流系统相比集中式的光储系统可减少投资成本,更适合猪场小型猪舍的低碳化改造。
上述实施方式为本实用新型的优选案例,并不用来限制本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统,其特征在于,包括:
电控柜,内置有电气元件;
PLC主控系统,安装在所述电控柜中;
交流负载,与所述电控柜连接,包括用于所述小型猪舍的通风电机;
光伏系统,与所述电控柜连接,包括多个光伏组件;
储能系统,与所述电控柜连接,包括多个蓄电池组;以及
变流器,安装在所述电控柜中,包括用于交直流转换的双向DC/AC变流器、连接所述光伏系统的单向DC/DC变流器、以及连接所述储能系统的双向DC/DC变流器;
所述双向DC/AC变流器、所述单向DC/DC变流器、所述双向DC/DC变流器由所述PLC主控系统协调控制。
2.根据权利要求1所述的适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统,其特征在于,还包括:
上位机,与所述PLC主控系统通信连接,用于控制和监控所述PLC主控系统的运行状态。
3.根据权利要求1所述的适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统,其特征在于:
其中,所述电控柜表面具有用于连接所述交流负载、所述光伏系统、所述储能系统、以及大电网的多个快速插接式端口。
4.根据权利要求1所述的适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统,其特征在于:
其中,所述交流负载通过交流母线与所述电控柜连接,
所述光伏系统和所述储能系统通过直流母线与所述电控柜连接。
5.根据权利要求1所述的适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统,其特征在于:
其中,所述分散式光储交直流系统具有并网和离网两种运行模式。
6.根据权利要求1所述的适用于小型猪舍的分散式光储交直流系统,其特征在于:
其中,所述分散式光储交直流系统在所述PLC主控系统控制下具有以下六种工作模式:
模式1、当光照较强,所述光伏系统发出的最大电能多于所述交流负载用电需求,并且所述储能系统未达到最高荷电状态时,所述光伏系统工作在最大功率跟踪状态且向所述通风电机和所述储能系统供电,所述储能系统工作在充电状态,所述双向DC/AC变流器工作在逆变模式;
模式2:当光照较强,所述光伏系统发出的最大电能多于所述交流负载用电需求,并且所述储能系统已经达到最高荷电状态时,所述光伏系统工作在最大功率跟踪状态且仅满足所述通风电机供电,所述储能系统工作在停机状态,所述双向DC/AC变流器工作在逆变模式;
模式3:当光照一般,所述光伏系统发出的最大电能不能满足所述交流负载用电需求,并且所述储能系统已达到放电下限时,所述光伏系统工作在最大功率跟踪状态且向所述通风电机供电,缺额的功率由外电网补充,所述储能系统工作在停机状态,所述双向DC/AC变流器工作在逆变模式;
模式4:当光照一般,所述光伏系统发出的最大电能不能满足所述交流负载用电需求,并且所述储能系统未达到最小荷电状态时,所述光伏系统工作在最大功率跟踪状态且向所述通风电机供电,缺额的功率由外电网和所述储能系统补充,所述储能系统工作在放电状态,所述双向DC/AC变流器工作在逆变模式;
模式5:当光照较弱,所述光伏系统发出的最大电能接近于0,不能满足所述交流负载用电需求,并且所述储能系统未达到最小荷电状态时,所述光伏系统工作在停机状态,所述储能系统工作在放电状态且向所述通风电机供电,所述双向DC/AC变流器工作在逆变模式;
模式6:当光照较弱,所述光伏系统发出的最大电能接近于0,不能满足所述交流负载用电需求,并且所述储能系统已经达到最小荷电状态时,所述光伏系统工作在停机状态,所述储能系统工作在停机状态,所述通风电机全部由外电网供电,所述双向DC/AC变流器工作在停机模式。
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