一种具有电源保护的光伏并网控制系统的制作方法

文档序号:12022060阅读:297来源:国知局

本实用新型涉及光伏并网的控制系统领域,尤其是一种具有电源保护的光伏并网控制系统。



背景技术:

为了增大对电网电源的使用,目前的光伏并网控制系统一般都会利用蓄电池进行电源的充电及放电处理,并且现有的光伏并网控制系统都会对蓄电池进行工作检测,但是根据这种工作检测而获得的结果只是用来判断蓄电池是否正常工作,并且只是记录在系统内部用于作为监控数据,但并没有及时对系统进行对应的处理。如果蓄电池出现异常,但又没有及时对系统进行对应的处理,容易导致损害蓄电池的使用寿命,从而影响系统的正常运行。



技术实现要素:

为解决上述问题,本实用新型的目的在于提供一种具有电源保护的光伏并网控制系统,能够分别对蓄电池组和逆变器进行电流和电压的检测,并根据蓄电池组的充电电流值和逆变器的输出电压值来判断蓄电池组是否处于异常工作状态,从而对系统进行相应的控制处理,防止损害蓄电池组的使用寿命,保证系统后续的正常运行。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是:

一种具有电源保护的光伏并网控制系统,包括用于把电网中的高压交流电转化成直流电源网中的低压直流电的逆变器、用于连接电网从而能够利用电网进行充放电的蓄电池组、用于对蓄电池组进行电能检测及充放电控制的电能测量芯片和用于控制整个系统的运行状态的控制模块,控制模块包括用于进行系统决策的PLC控制器、用于进行数据处理的单片机和用于把单片机与PLC控制器进行数据连接的485通信芯片,逆变器串联于电网与直流电源网之间,单片机、485通信芯片和PLC控制器依次连接于一起,电能测量芯片通过串口与单片机连接于一起,蓄电池组和电网分别与电能测量芯片连接于一起,逆变器与电能测量芯片连接于一起。

进一步,还包括用于对整个系统进行监测控制的监控计算机,监控计算机的内部设置有用于对系统的运行数据进行备份的数据储存模块,监控计算机与PLC控制器连接于一起。

进一步,监控计算机包括用于输入控制指令的输入设备,输入设备插接于监控计算机之中。

进一步,还包括用于显示整个系统的运行状态的现场指示灯,现场指示灯与PLC控制器连接于一起。

进一步,电能测量芯片的型号为CS5460A。

本实用新型的有益效果是:一种具有电源保护的光伏并网控制系统,通过对蓄电池组进行电流检测和对逆变器进行电压检测,从而能够根据蓄电池组的充电电流值和逆变器的输出电压值判断蓄电池组是否处于异常工作状态,从而使得PLC控制器能够对系统进行相应的控制处理,有效防止蓄电池组的使用寿命受到损害,保证系统后续的正常运行;电能测量芯片能够检测蓄电池组的充电电流值和逆变器的输出电压值,通过分别把这两个值与参考值进行对比,能够判断当前蓄电池组是否处于过充电状态以及是否处于过放电状态,从而根据蓄电池组的运行状态对系统进行相应的控制处理,防止损害蓄电池组;PLC控制器和单片机通过把系统决策和数据分析进行分开处理,能够降低系统数据处理的资源要求,从而能够提高系统数据处理的效率,保证系统的准确性;485通信芯片能够以占用资源最少的前提下保证PLC控制器和单片机之间数据通讯的准确性与稳定性;监控计算机和数据储存模块能够实时记录系统的运行状态,并且能够把系统的运行数据保存下来,从而方便操作人员在维护时进行数据分析与排查;输入设备为操作人员提供了对系统进行直接控制的途径,从而方便操作人员能够直观地对系统进行指令输入;现场指示灯能够同步显示系统的工作状态,从而能够告知操作人员当前系统的运行情况,从而使操作人员能够根据系统的运行情况而采取对应的处理措施。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型具有电源保护的光伏并网控制系统的原理图。

具体实施方式

参照图1,本实用新型的一种具有电源保护的光伏并网控制系统,包括用于把电网中的高压交流电转化成直流电源网中的低压直流电的逆变器1、用于连接电网从而能够利用电网进行充放电的蓄电池组2、用于对蓄电池组2进行电能检测及充放电控制的电能测量芯片3和用于控制整个系统的运行状态的控制模块4,控制模块4包括用于进行系统决策的PLC控制器41、用于进行数据处理的单片机42和用于把单片机42与PLC控制器41进行数据连接的485通信芯片43,逆变器1串联于电网与直流电源网之间,单片机42、485通信芯片43和PLC控制器41依次连接于一起,电能测量芯片3通过串口与单片机42连接于一起,蓄电池组2和电网分别与电能测量芯片3连接于一起,逆变器1与电能测量芯片3连接于一起。PLC控制器41和单片机42通过把系统决策和数据分析进行分开处理,能够降低系统数据处理的资源要求,从而能够提高系统数据处理的效率,保证系统的准确性,而使用485通信芯片43作为PLC控制器41和单片机42之间的通信路径,由于RS-485的通信规则只占用了2个通信引脚,因此485通信芯片43能够以占用资源最少的前提下保证了PLC控制器41和单片机42之间数据通信的准确性与稳定性。

参照图1,当使用本实用新型的种具有电源保护的光伏并网控制系统利用电网对蓄电池组2进行充电和放电处理时,电能测量芯片3通过对蓄电池组2进行电流检测和对逆变器1进行电压检测,从而得到蓄电池组2的充电电流值和逆变器1的输出电压值,此时,电能测量芯片3把充电电流值和输出电压值分别所对应的数据以串口的形式传输到单片机42之中,当充电电流值和输出电压值分别所对应的数据在单片机42中完成数据分析处理后,通过485通信芯片43传输到PLC控制器41之中,而PLC控制器41则根据这些数据进行最终的系统决策,从而控制系统进行对应的处理措施。当电能测量芯片3检测到蓄电池组2的充电电流值超过存储于控制模块4中的电流参考值时,说明蓄电池组2当前处于过充电状态,PLC控制器41把关闭系统的决策信息依次通过485通信芯片43和单片机42传输到电能测量芯片3之中,电能测量芯片3根据这个决策信息关闭蓄电池组2,使得蓄电池组2不再充电,并且PLC控制器41利用这个决策信息暂时关闭整个系统的运行,等待操作人员重新启动系统进行工作,因此,能够有效防止蓄电池组2的使用寿命受到损害,从而保证了系统后续的正常运行。当电能测量芯片3检测到逆变器1的输出电压值超过存储于控制模块4中的电压参考值时,说明此时逆变器1对蓄电池组2进行过度分压,使得蓄电池组2过度放电,此时,PLC控制器41同样把关闭系统的决策信息传输给电能测量芯片3,从而通过电能测量芯片3关闭蓄电池组2的放电操作,并且PLC控制器41同样暂时关闭整个系统的运行,等待操作人员重新启动系统进行工作,从而同样能够有效防止蓄电池组2的使用寿命受到损害,从而保证了系统后续的正常运行。

其中,参照图1,本实用新型的具有电源保护的光伏并网控制系统,还包括用于对整个系统进行监测控制的监控计算机5,监控计算机5的内部设置有用于对系统的运行数据进行备份的数据储存模块51,监控计算机5与PLC控制器41连接于一起。监控计算机5和数据储存模块51能够实时记录系统的运行状态,并且能够把系统的运行数据保存下来,从而方便操作人员在维护时进行数据分析与排查。

其中,参照图1,监控计算机5包括用于输入控制指令的输入设备52,输入设备52插接于监控计算机5之中。输入设备52为操作人员提供了对系统进行直接控制的途径,从而方便操作人员能够直观地对系统进行指令输入。

其中,参照图1,本实用新型的具有电源保护的光伏并网控制系统,还包括用于显示整个系统的运行状态的现场指示灯6,现场指示灯6与PLC控制器41连接于一起。现场指示灯6能够同步显示系统的工作状态,从而能够告知操作人员当前系统的运行情况,从而使操作人员能够根据系统的运行情况而采取对应的处理措施。

其中,电能测量芯片3的型号为CS5460A,CS5460A是一款具有有功功率计算引擎的CMOS单片功率测量芯片,其包含有两个增益可编程放大器和两个高速滤波器,CS5460A具有系统校准和有效值/功率计算功能,能够以瞬时电压、电流或功率的数据采样值和有功能量的周期而计算得到电能的测量结果,其适合与分流器或电流互感器进行相连来测量电流,或者与分压电阻或电压互感器进行相连来测量电压。因此,CS5460A比一般的检测芯片具有更专业的检测结果,而其他的一般的检测芯片则在检测结果的准确度和检测类型的多样性方面均不适用于本实用新型的具有电源保护的光伏并网控制系统,因此,为了使得本实用新型的具有电源保护的光伏并网控制系统能够达到最优的工作效果,使用CS5460A更为适合。

此外,本实用新型的具有电源保护的光伏并网控制系统,还包括用于进行实时计时的时间芯片和用于对机房中的环境温度进行检测的温度检测芯片,时间芯片和温度检测芯片分别与PLC控制器41连接于一起。时间芯片能够计算当前的实际时间,从而能够判断控制系统是处于用电谷底时段还是处于用电高峰时段,当处于用电谷底时段时,控制系统能够开启蓄电池组2进行充电;而当处于用电高峰时段时,控制系统能够控制蓄电池组2进行放电,从而把存储于蓄电池组2中的电能提供给用户使用,从而能够降低电网的用电压力。温度检测芯片能够检测控制系统所处的环境温度,当环境温度达到或大于额定温度值时,PLC控制器41会判断当前控制系统中的一个或多个部件出现异常,为了保护控制系统的安全,PLC控制器41会把控制系统关闭;当环境温度小于额定温度值时,说明当前控制系统处于正常工作状态,控制系统保持当前状态进行工作,而温度检测芯片则仍然持续进行温度检测,从而确保控制系统所处的环境温度处于正常范围中。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明,但本实用新型并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

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