用于太阳能与市电混合供电的太阳能离并网控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于太阳能与市电混合供电的太阳能离并网控制方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步和发展，人们对于用电的需求不断增加。目前还有很多地区处在市电供电不全面的状态，经常性发生短时或长时停电。新能源的利用是对市电的一种补充，尤其是太阳能发电技术不断的提高和推广，光伏系统需要同时具有离网和并网运行两种功能。市场上的产品大多规格固定，无法适合各类用户不同的需求。如何能够有效利用成熟产品，做好统一控制、管理以满足各类系统要求，是系统控制的关键。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供一种用于太阳能与市电混合供电的太阳能离并网控制方法。
[0004]解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0005]一种用于太阳能与市电混合供电的太阳能离并网控制方法，该控制方法基于太阳能离并网系统实施，其特征在于:
[0006]所述的太阳能离并网系统包括第一柴油发电机、第二柴油发电机、蓄电池、太阳能并网逆变器、双向并网逆变器、市电控制开关和集中控制器；所述市电控制开关的输入端用于连接市电供电端、太阳能并网逆变器的输入端用于连接光伏发电系统供电端，所述双向并网逆变器的输入端与蓄电池的供电端相连接，所述集中控制器分别与所述市电控制开关、太阳能并网逆变器、第一柴油发电机、第二柴油发电机和双向并网逆变器的控制端以及市电供电端相连接，所述市电控制开关、太阳能并网逆变器、第一柴油发电机、第二柴油发电机和双向并网逆变器的输出端均用于连接用户交流母线；
[0007]所述的集中控制器按以下步骤进行太阳能离并网控制:
[0008]步骤一，在太阳能离并网系统启动后，首先检测所述市电供电端有无市电信号输出，当检测结果为无时，执行步骤二，当检测结果为有时，执行步骤三；
[0009]步骤二，设置所述第一柴油发电机进入停机状态、市电控制开关进入断开状态、第二柴油发电机进入常态运行模式、太阳能并网逆变器进入并网运行模式、双向并网逆变器进入并网运行模式，并在完成设置后检测所述市电供电端有无市电信号输出，当检测结果为无时，以第一预设时间为间隔周期循环进行检测，直到检测结果为有时，执行步骤四；
[0010]步骤三，设置所述第二柴油发电机进入停机状态、市电控制开关进入闭合状态、太阳能并网逆变器进入并网运行模式、第一柴油发电机进入常态运行模式、双向并网逆变器进入并网运行模式，并在完成设置后检测所述市电供电端有无市电信号输出，当检测结果为有时，以第二预设时间为间隔周期循环进行检测，直到检测结果为无时，执行步骤二 ；
[0011]步骤四，持续判断市电供电端输出的市电信号是否为稳定，直至结果为是后，执行步骤五；
[0012]步骤五，设置所述太阳能并网逆变器进入停机状态、双向并网逆变器进入停机状态、第二柴油发电机进入同步运行模式，所述第一柴油发电机保持在停机状态、市电控制开关保持在断开状态，并在第二柴油发电机输出交流电的频率、相位均与市电供电端输出的市电信号相同时，执行步骤六；
[0013]步骤六，设置所述市电控制开关进入闭合状态、第二柴油发电机进入常态运行模式，并在完成该两项设置后再设置所述太阳能并网逆变器进入并网运行模式、第一柴油发电机进入常态运行模式、双向并网逆变器进入并网运行模式、第二柴油发电机进入停机状态，最后在完成设置后检测所述市电供电端有无市电信号输出，当检测结果为有时，以第三预设时间为间隔周期循环进行检测，直到检测结果为无时，执行步骤二 ；
[0014]其中，所述第一柴油发电机和第二柴油发电机在常态运行模式下均进行发电并输出工频交流电，所述第二柴油发电机在同步运行模式下进行发电并输出频率、相位逐渐逼近市电信号的交流电，所述太阳能并网逆变器在并网运行模式下将光伏发电系统供电端输出的直流电转换成工频交流电，所述双向并网逆变器在并网运行模式下实现蓄电池与用户交流母线之间的双向充放电。
[0015]作为本发明的一种实施方法，所述的步骤四中，持续判断市电供电端输出的市电信号是否为稳定的方法包括如下步骤:
[0016]步骤四之一，等待第四预设时间后，检测所述市电供电端有无市电信号输出，当检测结果为无时，执行步骤四之二，当检测结果为有时，判断市电供电端输出的市电信号已稳定;
[0017]步骤四之二，等待第五预设时间后，检测所述市电供电端有无市电信号输出，当检测结果为无时，以第六预设时间为间隔周期循环进行检测，直到检测结果为有时，执行步骤四之一。
[0018]作为本发明的优选实施方式，所述的步骤二中，依次设置所述第一柴油发电机进入停机状态、市电控制开关进入断开状态、第二柴油发电机进入常态运行模式、太阳能并网逆变器进入并网运行模式、双向并网逆变器进入并网运行模式。
[0019]作为本发明的优选实施方式，所述的步骤三中，依次设置所述第二柴油发电机进入停机状态、市电控制开关进入闭合状态、太阳能并网逆变器进入并网运行模式、第一柴油发电机进入常态运行模式、双向并网逆变器进入并网运行模式。
[0020]作为本发明的优选实施方式，所述的步骤六中，依次设置所述太阳能并网逆变器进入并网运行模式、第一柴油发电机进入常态运行模式、双向并网逆变器进入并网运行模式、第二柴油发电机进入停机状态。
[0021]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0022]本发明通过集中控制器对太阳能离并网系统所进行的太阳能离并网控制，太阳能离并网系统能够智能化的工作在以下三种情况下:
[0023]市电供电正常的情况，参见步骤三，在该情况下市电供电端输出由市电网提供的工频交流电，经市电控制开关汇集至用户交流母线，同时，光伏发电系统供电端输出由太阳能转化而成的直流电，经太阳能并网逆变器变流成工频交流电汇集至用户交流母线，也即:用户交流母线在市电供电正常的情况下由市电和太阳能混合供电；
[0024]市电停电的情况，参见步骤二，在该情况下光伏发电系统供电端通过太阳能并网逆变器向用户交流母线提供工频交流电，并且，第二柴油发电机在该情况下持续发电向用户交流母线提供工频交流电，以避免光伏发电系统供电端在晚上无电力供给，而市电控制开关则在此时切断用户交流母线与市电网的连接以保障电网侧安全，也即:用户交流母线在市电停电的情况下由第二柴油发电机和太阳能混合供电；
[0025]市电由停电至恢复供电的情况，参见步骤四至六，在该情况下首先用户交流母线在保持市电停电供电方式的情况下，集中控制器通过步骤四确保恢复供电的市电是稳定的，以防止市电信号震荡而造成用户交流母线供电不稳定；然后在第二柴油发电机保持向用户交流母线提供工频交流电的情况下，通过太阳能并网逆变器和双向并网逆变器切断光伏发电系统供电端和蓄电池与用户交流母线的连接，以减少用户交流母线的供电单元，降低对第二柴油发电机的同步运行模式的影响；最后第二柴油发电机进入同步运行模式，其发电并输出频率、相位逐渐逼近市电信号的交流电，并在输出交流电的频率、相位均与市电供电端输出的市电信号相同时，再将市电控制开关闭合并使第二柴油发电机停机，用户交流母线回到市电供电正常的供电方式，从而降低市电供电端接入对用户交流母线造成的冲击;
[0026]另外，由于现有的逆变器都具有在交流母线断电时自动切断的保护功能，本发明的太阳能离并网系统设置了发电容量不限的第一柴油发电机，其作用是在市电停电的情况下保持用户交流母线的电力信号源，以避免太阳能并网逆变器和双向并网逆变器在市电停电的情况下不能按需要工作，因此，第一柴油发电机仅在第二柴油发电机处于常态运行模式或者同步运行模式时停机，而在其它的时刻均工作在常态模式下；
[0027]蓄电池仅在第二柴油发电机由常态运行模式转入同步运行模式时通过双向逆变器断开与用户交流母线的连接，以降低对第二柴油发电机的同步运行模式的影响；蓄电池在其它的时刻均通过双向逆变器保持与用户交流母线的连接，从而，在光伏发电系统供电端向用户交流母线供电时，蓄电池起到稳定太阳能供电的作用，而在市电停电、并且光伏发电系统供电端在晚上无电力供给的情况下，蓄电池提供短时的电力保障，为第二柴油发电机的启动预留充足时间，确保用户交流母线供电稳定。
[0028]综上所述，本发明实现了太阳能与市电混合供电的智能化控制，统一管理、协调太阳能发电、柴油发电机发电和蓄电池储能供电，整体提高了太阳能与市电混合供电的稳定性和可靠性。并且，本发明可以利用成熟的硬件产品实施，具有适用范围广、实施成本低的优点，解决了现有控制技术中规格固定、适应性差的弊端。
【附图说明】
[0029]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
[0030]图1为本发明的太阳能离并网系统的系统框图；
[0031]图2为本发明的集中控制器进行太阳能离并网控制的流程框图。
【具体实施方式】
[0032]如图1所示，