专利名称：光伏并网电站智能控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及光伏电站技术领域，具体是一种光伏并网电站智能控制系统及方法。
背景技术：
传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害也日益突出，为了维持长远 的可持续发展，太阳能作为一种取之不尽用之不竭且无污染的能源，越来越受到重视。太阳 能越来越多的在生活、工业生产中得到应用，光伏发电就是其中一项。在光伏发电领域中， 电站有两种形式一种是离网，即太阳能电池板供电给蓄电池，然后由蓄电池供给负载；还 有一种是并网，是光伏发电与交流电网结合为负载提供电力。而目前光伏并网电站越来越 多，为了实现太阳能发电系统与交流电网间的智能结合，在充分利用太阳能发电的同时，防 止逆流对交流电网产生冲击，不对电网产生负面影响成为了需要克服的技术问题。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种光伏并网电站智 能控制系统及方法，它能有效防止逆流对交流电网产生冲击。为解决上述问题，本发明采用以下技术方案该光伏并网电站智能控制系统，包括多组光伏阵列、逆变器、负载，多组光伏阵列 与所述逆变器的输入侧连接，逆变器的输出侧与交流电网连接；还包括第一电流互感器，所述第一电流互感器的一次侧与所述逆变器的输出侧连 接，二次侧连接第一电流变送器的输入端；所述第一电流变送器的输出端连接中央控制器 PLC的第一模拟信号输入端；还包括第二电流互感器，第二电流互感器的一次侧连接负载的总输入侧，二次侧 连接第二电流变送器的输入端；所述第二电流变送器的输出端连接所述中央控制器PLC的 第二模拟信号输入端；还包括多个直流接触器，与所述光伏阵列一一对应，直流接触器的输入端通过控 制装置与所述中央控制器PLC的控制信号输出端对应连接，直流接触器的输出端连接在相 应的光伏阵列与所述逆变器的输入侧之间。光伏并网电站智能控制方法，包括以下步骤1)、利用第一电流互感器检测逆变器的输出侧电流，并经第一电流变送器转化为 第一模拟信号后送至中央控制器PLC的第一模拟信号输入端；利用第二电流互感器检测负载总输入侧电流，并经第二电流变送器转化为第二模 拟信号后送至所述中央控制器PLC的第二模拟信号输入端；2)、中央控制器PLC对接收到的第一模拟信号、第二模拟信号进行处理，并判断比 较与第一模拟信号对应的光伏发电量、与第二模拟信号对应的负载用电量的大小关系；3)、中央控制器PLC根据所述的光伏发电量、负载用电量的大小关系的判断结果， 输出对所述直流接触器的控制信号；
如果判断光伏发电量小于负载用电量时，中央控制器PLC控制所有直流接触器闭 合，启动所有光伏阵列；如果判断光伏发电量大于负载用电量时，中央控制器PLC根据差值的大小输出控 制信号，控制一个或多个直流接触器打开，关闭一组或多组光伏阵列。本发明的有益效果是能实现对光伏发电量的检测和实时控制，在发电满足负载 使用的前提下防止出现电量逆流至交流电网的情况，解决光伏发电与交流电网之间结合时 存在的问题，为光伏发电的应用提供了方便，对光伏发电的普及起到了极大的促进作用。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明图1为本发明实施例中光伏并网电站控制系统的电路原理图，图2为本发明实施例中光伏并网电站控制系统的电路原理框图，图3为本发明实施例中光伏并网电站控制方法的流程图；图中1光伏阵列，2逆变器，3第一电流变送器，4中央控制器PLC，5负载，6第二 电流变送器，7交流电网，8直流接触器，9控制装置。
具体实施例方式如图1、2所示，该光伏并网电站智能控制系统包括多组光伏阵列1、逆变器2、负载 5，多组光伏阵列1与所述逆变器2的输入侧连接，逆变器2的输出侧与交流电网7连接；还 包括第一电流互感器TA1、第一电流变送器3、中央控制器PLC 4、第二电流互感器TA2、第二 电流变送器6及多个直流接触器8。第一电流互感器TAl的一次侧与所述逆变器2的输出侧连接，二次侧连接第一电 流变送器3的输入端；所述第一电流变送器3的输出端连接中央控制器PLC 4的第一模拟 信号输入端。第二电流互感器TA2的一次侧连接负载5的总输入侧，二次侧连接第二电流变送 器6的输入端；所述第二电流变送器6的输出端连接所述中央控制器PLC 4的第二模拟信 号输入端。每个直流接触器8与每组光伏阵列1 一一对应，直流接触器8的输入端通过控制 装置9与所述中央控制器PLC 4的控制信号输出端对应连接，直流接触器8的输出端连接 在相应的光伏阵列与所述逆变器2的输入侧之间。如图3所示，该光伏并网电站智能控制方法，包括以下步骤1)、利用第一电流互感器TAl检测逆变器2的输出侧电流，并经第一电流变送器3 转化为4-20mA的第一模拟信号后送至中央控制器PLC 4的第一模拟信号输入端；利用第二电流互感器TA2检测负载5总输入侧电流，并经第二电流变送器6转化 为4-20mA的第二模拟信号后送至所述中央控制器PLC 4的第二模拟信号输入端；2)、中央控制器PLC 4对接收到的第一模拟信号、第二模拟信号进行处理，并判断 比较与第一模拟信号对应的光伏发电量、与第二模拟信号对应的负载用电量的大小关系；3)、中央控制器PLC 4根据所述的光伏发电量、负载用电量的大小关系的判断结 果，输出对所述直流接触器的控制信号；
如果判断光伏发电量小于负载用电量时，中央控制器PLC控制所有直流接触器闭 合，启动所有光伏阵列；如果判断光伏发电量大于负载用电量时，中央控制器PLC根据差值的大小输出控 制信号，控制一个或多个直流接触器打开，关闭一组或多组光伏阵列。例如当光伏发电量 超过负载用电量的105%时，打开一个直流接触器，关闭一组光伏阵列以降低太阳能发电 量；依次类推。中央控制器PLC实时根据所述差值的大小，调整打开直流接触器的数量，即 调整关闭光伏阵列的组数。这样在光伏并网电站工作中当光伏阵列不发电时，由交流电网向负载供电；当光伏阵列发出的电量不满足负载使用时，由光伏阵列和交流电网共同向负载提 供所需的电量；当光伏阵列发出的电量超过负载的使用量时，可强行按需切断单组或多组光伏阵 列的输出端，以减小光伏发电系统的输出电量，使之与负载的用电量相匹配，防止出现光伏 发电过剩而逆流至交流电网的情况。
权利要求
光伏并网电站智能控制系统，包括多组光伏阵列、逆变器、负载，多组光伏阵列与所述逆变器的输入侧连接，逆变器的输出侧与交流电网连接；其特征是还包括第一电流互感器，所述第一电流互感器的一次侧与所述逆变器的输出侧连接，二次侧连接第一电流变送器的输入端；所述第一电流变送器的输出端连接中央控制器PLC的第一模拟信号输入端；还包括第二电流互感器，第二电流互感器的一次侧连接负载的总输入侧，二次侧连接第二电流变送器的输入端；所述第二电流变送器的输出端连接所述中央控制器PLC的第二模拟信号输入端；还包括多个直流接触器，与所述光伏阵列一一对应，直流接触器的输入端通过控制装置与所述中央控制器PLC的控制信号输出端对应连接，直流接触器的输出端连接在相应的光伏阵列与所述逆变器的输入侧之间。
2.光伏并网电站智能控制方法，其特征是，包括以下步骤1)、利用第一电流互感器检测逆变器的输出侧电流，并经第一电流变送器转化为第一 模拟信号后送至中央控制器PLC的第一模拟信号输入端；利用第二电流互感器检测负载总输入侧电流，并经第二电流变送器转化为第二模拟信 号后送至所述中央控制器PLC的第二模拟信号输入端；2)、中央控制器PLC对接收到的第一模拟信号、第二模拟信号进行处理，并判断比较与 第一模拟信号对应的光伏发电量、与第二模拟信号对应的负载用电量的大小关系；3)、中央控制器PLC根据所述的光伏发电量、负载用电量的大小关系的判断结果，输出 对所述直流接触器的控制信号；如果判断光伏发电量小于负载用电量时，中央控制器PLC控制所有直流接触器闭合， 启动所有光伏阵列；如果判断光伏发电量大于负载用电量时，中央控制器PLC根据差值的大小输出控制信 号，控制一个或多个直流接触器打开，关闭一组或多组光伏阵列。
全文摘要
光伏并网电站智能控制系统及方法，其系统包括多组光伏阵列、逆变器、负载，多组光伏阵列与逆变器输入侧连接；其特征是还包括第一电流互感器，其一次侧与逆变器输出侧连接，二次侧连接第一电流变送器输入端；第一电流变送器输出端连接中央控制器PLC；还包括第二电流互感器，其一次侧连接负载总输入侧，二次侧连接第二电流变送器输入端；第二电流变送器输出端连接中央控制器PLC；还包括多个直流接触器，与光伏阵列一一对应；直流接触器的输入端通过控制装置与中央控制器PLC的控制信号输出端对应连接，输出端连接在相应的光伏阵列与所述逆变器的输入侧之间。它实现对光伏发电量的检测和实时控制，在发电满足负载使用的前提下防止电量逆流至交流电网。
文档编号H02J3/38GK101958555SQ20101026872
公开日2011年1月26日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者于海泉, 徐贵阳 申请人:山东力诺太阳能电力工程有限公司