太陽能光伏板并網防過載系統及方法技術方案

本發明專利技術涉及電力技術領域，具體為太陽能光伏板并網防過載系統及方法，包括與控制器連接的檢測并網變壓器的實時功率的功率檢測模塊和功率調節系統。功率調節系統中儲能電池通過直流升壓裝置和充電開關實現充電，通過放電開關實現放電。當并網變壓器的實時功率超過上限值時，閉合充電開關、斷開放電開關對儲能電池進行充電；當并網變壓器的實時功率低于下限值時，閉合放電開關、斷開充電開關對儲能電池進行放電。本發明專利技術根據實時功率的動態變化，及時對變壓器的輸入功率進行調整，使變壓器的運行在安全的功率范圍內，同時可以保證光伏板發出電能的有效利用，同時還可以保證變壓器的輸出的穩定，進而減少分布式電源對電網的沖擊和影響。響。響。

【技術實現步驟摘要】
太陽能光伏板并網防過載系統及方法


[0001]本專利技術涉及電力
，具體為太陽能光伏板并網防過載系統及方法。

技術介紹

[0002]隨著新能源技術尤其是光伏技術的發展成熟，越來越多分布式光伏發電站投入運行。在分布發電站中通過逆變并網系統將光伏板產生的直流電變成交流電輸送到電網中。目前在逆變之后會通過變壓器對電能的電壓轉換以達到并網的要求。雖然在設計之初會考慮到各種因素是變壓器的容量滿足運行要求，但是扔無法變因光照充足、負載變化等導致的變壓器超負荷運行。目前解決該問題的方式多是在控制習慣設置反饋信號，包括負載的電流反饋信號和電壓反饋信號，但是在目前的系統該反饋信號只能改變逆變模塊的輸出，使其輸出功率減小，但是此時會導致發電端電壓的增高和發電端的電能的積聚，如果不采取措施則會導致設備損壞，同時造成電能的浪費。因此設計一種可以在電能初始端進行電能調控的太陽能光伏板并網防過載系統及方法成為一種迫切的要求。

技術實現思路

[0003]本專利技術要解決的技術問題是：提供一種可以實現電能調控防止變壓器、線路過載的一種太陽能光伏板并網防過載系統及方法。
[0004]本專利技術要解決的技術問題的技術方案是：太陽能光伏發電并網防過載系統，包括直流母線、控制器、與直流母線連接的太陽能光伏發電板和逆變并網系統，所述逆變并網系統設置有并網變壓器，其特征在于：包括與控制器連接的功率檢測模塊和功率調節系統；所述功率檢測模塊檢測并網變壓器的實時功率；所述功率調節系統包括直流升壓裝置、儲能電池，所述直流升壓裝置的輸入端與直流母線電氣連接，直流升壓裝置的輸出端通過充電開關與儲能電池電氣連接，所述儲能電池通過放電開關與直流母線電氣連接；當功率檢測模塊檢測到并網變壓器的實時功率超過上限值時，閉合充電開關、斷開放電開關對儲能電池進行充電；當功率檢測模塊檢測到并網變壓器的實時功率低于下限值時，閉合放電開關、斷開充電開關對儲能電池進行放電。
[0005]更好的，所述儲能電池設置有多組，每一組所述儲能電池都與直流升壓裝置通過充電開關電氣連接；
[0006]所述上限值設置有多個，每個上限值對應閉合相應數量的儲能電池的充電開關，且上限值越大閉合的充電開關的數量越多；所述下限值設置有多個，每個下限值對應閉合相應數量的儲能電池的放電開關，且下限值越小閉合的充電開關的數量越多。
[0007]更好的，所述儲能電池設置有多組，所述直流升壓裝置的數量與儲能電池數量相同，每一個儲能電池與直流升壓裝置一一對應。
[0008]更好的，所述上限值設置有多個，每個上限值對應閉合相應數量的充電開關，且上限值越大閉合的充電開關的數量越多；所述下限值設置有多個，每個下限值對應閉合相應數量的儲能電池的放電開關，且下限值越小閉合的充電開關的數量越多。
[0009]更好的，每組所述儲能電池額定電壓以及容量不同，且最低額定電壓大于直流母線的額定電壓；所述上限值設置有多個，每個上限值對應閉合一個充電開關，且上限值越大閉合的充電開關所連接的儲能電池的容量越大。
[0010]更好的，當功率檢測模塊檢測到并網變壓器的實時功率超過上限值時，根據上限值確定閉合充電開關的個數，并對閉合的充電開關進行標記；當下一次功率檢測模塊檢測到并網變壓器的實時功率超過上限值時，優先選擇未標記的充電開關進行閉合操作；
[0011]當功率檢測模塊檢測到并網變壓器的實時功率低于下限值時，根據下限值確定閉合放電開關的個數，優先在標記的充電開關關聯的放電開關進行閉合，并取消對所述放電開關的標記。
[0012]太陽能光伏發電并網防過載的控制方法，應用太陽能光伏發電并網防過載系統，包括以下步驟：
[0013]步驟1、獲取功率反饋信號，并判定功率反饋信號是否大于上限值，如果大于上限值則執行步驟2，否則執行步驟5；
[0014]步驟2、保持電壓反饋信號、電流反饋信號不變，并啟動功率調節；
[0015]步驟3、根據實時功率反饋信號和上限值計算飽和差值，根據飽和差值計算需要存儲的電能以及投入儲能電池的數量；
[0016]步驟4、給投入的儲能電池進行充電；
[0017]步驟5、檢測功率反饋信號是否小于上限值，如果小于上限值則停止給儲能電池充電；并執行步驟1。
[0018]更好的，所述功率反饋信號為電網電壓信號和負載電流信號的乘積。
[0019]更好的，逆變控制系統中，電網電壓信號和負載電流信號分別經過保持器接入控制系統，所述保持器在功率反饋信號超過上限值時啟動
[0020]更好的，所述步驟4中：
[0021]檢測投入的儲能電池的電壓是否達到額定電壓，如果達到額定電壓則切除該儲能電池并選擇新的未達到額定電壓的儲能電池進行充電。
[0022]本專利技術的有益效果為：
[0023]本專利技術可以根據實時的功率的動態變化，及時對變壓器的輸入功率進行調整，使變壓器的實時運行在安全的功率范圍內，同時通過功率的調整，可以保證光伏板發出電能的有效利用，同時還可以保證變壓器的輸出的穩定，進而減少分布式電源對電網的沖擊和影響。
附圖說明
[0024]圖1是本專利技術一種實施例中對一個直流升壓裝置對多個儲能電池進行充電的示意圖。
[0025]圖2是本專利技術中單獨對儲能電池進行充電的示意圖。
[0026]圖3是本專利技術一種實施例匯總功率檢測模塊的示意圖。
[0027]圖4是本專利技術一種實施例的系統組成示意圖。
[0028]圖5是本
中實現逆變控制的現有技術的示意圖。
[0029]圖6是本專利技術一種實施例的逆變控制系統示意圖。
[0030]圖中：
[0031]232、放電開關；231、充電開關；220、儲能電池；210、直流升壓裝置；200、功率調節系統；100、功率檢測模塊；T、并網變壓器；900、控制器；ZM、直流母線；
具體實施方式
[0032]為使本專利技術的技術方案和有益效果更加清楚，下面對本專利技術的實施方式做進一步的詳細解釋。
[0033]太陽能光伏發電并網防過載系統，包括直流母線ZM、控制器900、與直流母線ZM連接的太陽能光伏發電板和逆變并網系統。太陽能光伏發電板輸出的電能到達直流母線ZM，直流母線ZM為逆變并網系統供電，逆變并網系統設置有并網變壓器T，并網變壓器T將逆變裝置生成的交流電經過升壓之后并入電網。其中控制器900是對上述系統進行集中控制的裝置。控制器是指按照預先設定的控制指令來改變控制電路的狀態以實現對所控制的設備進行自動操作的一種系統，其主要由電源模塊、處理器、存儲模塊、輸入輸出接口以及相關的輔助電路組成。常見的控制器PLC控制器、嵌入式系統控制器、基于單片機的微控制器以及工業用的工控機等。本實施例中控制器包括獨立運行的工控機以及各模塊中的控制系統。
[0034]在系統中還包括與控制器900連接的功率檢測模塊100和功率調節系統200。
[0035]功率檢測模塊100用以檢測并網變壓器T的實時功率。在變壓器的參數中，其具有安本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.太陽能光伏發電并網防過載系統，包括直流母線(ZM)、控制器(900)、與直流母線(ZM)連接的太陽能光伏發電板和逆變并網系統，所述逆變并網系統設置有并網變壓器(T)，其特征在于：包括與控制器(900)連接的功率檢測模塊(100)和功率調節系統(200)；所述功率檢測模塊(100)檢測并網變壓器(T)的實時功率；所述功率調節系統(200)包括直流升壓裝置(210)、儲能電池(220)，所述直流升壓裝置(210)的輸入端與直流母線電氣連接，直流升壓裝置(210)的輸出端通過充電開關(231)與儲能電池(220)電氣連接，所述儲能電池(220)通過放電開關(232)與直流母線(ZM)電氣連接；當功率檢測模塊(100)檢測到并網變壓器(T)的實時功率超過上限值時，閉合充電開關(231)、斷開放電開關(232)對儲能電池(220)進行充電；當功率檢測模塊(100)檢測到并網變壓器(T)的實時功率低于下限值時，閉合放電開關(232)、斷開充電開關(231)對儲能電池(220)進行放電。2.根據權利要求1所述的太陽能光伏發電并網防過載系統，其特征在于：所述儲能電池(220)設置有多組，每一組所述儲能電池(220)都與直流升壓裝置(210)通過充電開關(231)電氣連接；所述上限值設置有多個，每個上限值對應閉合相應數量的儲能電池(220)的充電開關(231)，且上限值越大閉合的充電開關(231)的數量越多；所述下限值設置有多個，每個下限值對應閉合相應數量的儲能電池(220)的放電開關(232)，且下限值越小閉合的充電開關(231)的數量越多。3.根據權利要求1所述的太陽能光伏發電并網防過載系統，其特征在于：所述儲能電池(220)設置有多組，所述直流升壓裝置(210)的數量與儲能電池(220)數量相同，每一個儲能電池(220)與直流升壓裝置(210)一一對應。4.根據權利要求3所述的太陽能光伏發電并網防過載系統，其特征在于：所述上限值設置有多個，每個上限值對應閉合相應數量的充電開關(231)，且上限值越大閉合的充電開關(231)的數量越多；所述下限值設置有多個，每個下限值對應閉合相應數量的儲能電池(220)的放電開關(232)，且下限值越小閉合的充電開關(231)的數量越多。5.根據權利要求3所述的太陽能光伏發電并...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王猛，吳春海，劉勇，劉迪，李群，李同收，蘇志勇，張明，房新華，李寬森，初暉，
申請(專利權)人：國網山東省電力公司濱州市沾化區供電公司，
類型：發明
國別省市：