一种基于arm架构的防逆流控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能光伏并网领域，尤其是涉及一种基于ARM架构的防逆流控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]针对低压配电网侧的光伏并网发电系统，一般认为光伏发电功率不大于并网侧上级配电变压器容量的20%。目前，电力公司通常要求光伏并网系统为不可逆发电系统，即光伏并网系统所发的电由本地负荷消耗，多余的电不允许通过低压配电变压器向上级电网逆向输送。
[0003]在并网发电系统中，由于外部环境是不断变化的，为了防止光伏并网系统逆向发电同时提高光伏并网系统所发的电的利用率，系统需要配置一套防逆流控制系统，通过实时监测配电变压器低压出口侧的电压、电流信号来调节光伏发电系统的发电功率，从而达到光伏并网系统的防逆流功能并提高光伏逆变器发电的利用率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于ARM架构的防逆流控制系统及方法。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种基于ARM架构的防逆流控制系统，分别与光伏逆变器和电网侧连接，所述的光伏逆变器和电网侧的连线上连接有本地负载，其特征在于，该控制系统包括采用ARM架构的主控制器，及分别与主控制器连接的继电器、交流接触器、电压采集模块、电流采样传感器、供电电源模块、触摸屏及PC机，所述的光伏逆变器与电网侧之间设有空气开关，所述的电压采集模块一端与空气开关连接，另一端与交流接触器连接，所述的交流接触器另一端与光伏逆变器连接，所述的主控制器通过继电器控制交流接触器，所述的主控制器上设有A / D数据采集模块，所述的A / D数据采集模块分别与电压采集模块和电流采样传感器连接。
[0006]所述的光伏逆变器设有多个，所述的光伏逆变器、交流接触器及继电器一一对应。
[0007]所述的光伏逆变器不超过10个。
[0008]所述的主控制器通过RS485或以太网与光伏逆变器通讯。
[0009]所述的主控制器通过RS485或以太网与PC机通讯。
[0010]所述的主控制器通过RS232与触摸屏通讯。
[0011]所述的供电电源模块包括+12V继电器电源、±12V电流传感器电源、+24V触摸屏电源及+5V电源。
[0012]所述的主控制器还包括存储器，用来保存系统的历史数据。
[0013]所述的防逆流控制系统设置于控制柜内。
[0014]一种防逆流控制方法，其特征在于，所述的主控制器的A / D数据采集模块获得电压采集模块采集的电压，获得电流采样传感器采集的电流，得到实测的电网测功率Pt ;主控制器判断电网侧功率Pt是否大于主控制器预设的控制功率Ps，是则主控制器将光伏逆变器逐渐投运，否则主控制器通过控制继电器将交流接触器逐渐断开，继而将逆变器逐渐断开，降低逆变器输出功率，直至全部逆变器关闭；当系统出现逆功率时，判断逆功率出现持续时间是否在预设的持续时间范围内，是则忽略，继续正常运行；否则主控制器在限定的时间内将逆变器断开连接，如果在限定的时间内断开逆变器后仍出现逆流，则直接关闭继电器；当出现通讯故障时，主控制器直接关闭连接到光伏逆变器的交流接触器，防止逆流的产生。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0016]1、在防止产生逆流的同时，能快速调节逆变器的输出功率，及时防止逆功率的出现。
[0017]2、具有较好的人机交互界面，提供了较高的安全性能、抗恶劣气候性能和耐磨性。
[0018]3、当主控制器检测到通讯故障时，主控制器直接将控制输出的交流接触器断开，停止向电网侧供电，杜绝发生逆流时无法进行相应的控制。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的电气原理图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0021]如图1所示，一种基于ARM架构的防逆流控制系统，设置于控制柜内，分别与光伏逆变器I和电网侧2连接，所述的光伏逆变器I和电网侧2的连线上连接有本地负载3，其特征在于，该控制系统包括采用ARM架构的主控制器MCU，及分别与主控制器MCU连接的继电器4、交流接触器5、电压采集模块6、电流采样传感器7、供电电源模块、触摸屏9及PC机10，所述的主控制器采用ARMCortex-M3芯片，所述的光伏逆变器I与电网侧2之间设有空气开关11，所述的电压采集模块6 —端与空气开关11连接，另一端与交流接触器5连接，所述的交流接触器5另一端与光伏逆变器I连接，所述的主控制器MCU通过继电器4控制交流接触器5，所述的主控制器MCU上设有A / D数据采集模块，所述的A / D数据采集模块分别与电压采集模块6和电流采样传感器7连接。所述的光伏逆变器I设有多个，所述的光伏逆变器1、交流接触器5及继电器4 一一对应。所述的光伏逆变器I不超过10个。所述的主控制器MCU通过RS485或以太网与光伏逆变器I通讯。所述的主控制器MCU通过RS485或以太网与PC机10通讯。所述的主控制器MCU通过RS232与触摸屏9通讯。所述的供电电源模块包括+12V继电器电源81、±12V电流传感器电源82、+24V触摸屏电源83及+5V电源84。所述的主控制器MCU还包括存储器，用来保存系统的历史数据。
[0022]一种防逆流控制方法，其特征在于，所述的主控制器的A/D数据采集模块获得电压采集模块采集的电压，获得电流采样传感器采集的电流，得到实测的电网测功率Pt ;主控制器判断电网侧功率Pt是否大于主控制器预设的控制功率Ps，是则主控制器将光伏逆变器逐渐投运，否则主控制器通过控制继电器将交流接触器逐渐断开，继而将逆变器逐渐断开，降低逆变器输出功率，直至全部逆变器关闭；当系统出现逆功率时，判断逆功率出现持续时间是否在预设的持续时间范围内，是则忽略，继续正常运行；否则主控制器在限定的时间内将逆变器断开连接，如果在限定的时间内断开逆变器后仍出现逆流，则直接关闭继电器；当出现通讯故障时，主控制器直接关闭连接到光伏逆变器的交流接触器，防止逆流的产生。
【主权项】
1.一种基于ARM架构的防逆流控制系统，分别与光伏逆变器和电网侧连接，所述的光伏逆变器和电网侧的连线上连接有本地负载，其特征在于，该控制系统包括采用ARM架构的主控制器，及分别与主控制器连接的继电器、交流接触器、电压采集模块、电流采样传感器、供电电源模块、触摸屏及PC机，所述的光伏逆变器与电网侧之间设有空气开关，所述的电压采集模块一端与空气开关连接，另一端与交流接触器连接，所述的交流接触器另一端与光伏逆变器连接，所述的主控制器通过继电器控制交流接触器，所述的主控制器上设有A / D数据采集模块，所述的A / D数据采集模块分别与电压采集模块和电流采样传感器连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于ARM架构的防逆流控制系统，其特征在于，所述的光伏逆变器设有多个，所述的光伏逆变器、交流接触器及继电器一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种基于ARM架构的防逆流控制系统，其特征在于，所述的光伏逆变器不超过10个。
4.根据权利要求1所述的一种基于ARM架构的防逆流控制系统，其特征在于，所述的主控制器通过RS485或以太网与光伏逆变器通讯。
5.根据权利要求1所述的一种基于ARM架构的防逆流控制系统，其特征在于，所述的主控制器通过RS485或以太网与PC机通讯。
6.根据权利要求1所述的一种基于ARM架构的防逆流控制系统，其特征在于，所述的主控制器通过RS232与触摸屏通讯。
7.根据权利要求1所述的一种基于ARM架构的防逆流控制系统，其特征在于，所述的供电电源模块包括+12V继电器电源、±12V电流传感器电源、+24V触摸屏电源及+5V电源。
8.根据权利要求1所述的一种基于ARM架构的防逆流控制系统，其特征在于，所述的主控制器还包括存储器，用来保存系统的历史数据。
9.根据权利要求1所述的一种基于ARM架构的防逆流控制系统，其特征在于，所述的防逆流控制系统设置于控制柜内。
10.一种基于权利要求1所述的系统的防逆流控制方法，其特征在于，所述的主控制器的A/D数据采集模块获得电压采集模块采集的电压，获得电流采样传感器采集的电流，得到实测的电网测功率Pt ;主控制器判断电网侧功率Pt是否大于主控制器预设的控制功率Ps，是则主控制器将光伏逆变器逐渐投运，否则主控制器通过控制继电器将交流接触器逐渐断开，继而将逆变器逐渐断开，降低逆变器输出功率，直至全部逆变器关闭；当系统出现逆功率时，判断逆功率出现持续时间是否在预设的持续时间范围内，是则忽略，继续正常运行；否则主控制器在限定的时间内将逆变器断开连接，如果在限定的时间内断开逆变器后仍出现逆流，则直接关闭继电器；当出现通讯故障时，主控制器直接关闭连接到电网侧的空气开关，防止逆流的产生。
【专利摘要】本发明涉及一种基于ARM架构的防逆流控制系统及方法，系统包括采用ARM架构的主控制器，及分别与主控制器连接的继电器、交流接触器、电压采集模块、电流采样传感器、供电电源模块、触摸屏及PC机，光伏逆变器与电网侧之间设有空气开关，电压采集模块一端与空气开关连接，另一端与交流接触器连接，交流接触器另一端与光伏逆变器连接，主控制器通过继电器控制交流接触器，主控制器上设有A／D数据采集模块，A/D数据采集模块分别与电压采集模块和电流采样传感器连接。与现有技术相比，本发明能快速调节逆变器的输出功率，及时防止逆功率的出现；当主控制器检测到通讯故障时，主控制器直接将交流接触器断开，杜绝发生逆流时无法进行相应的控制。
【IPC分类】H02J3-38
【公开号】CN104682413
【申请号】CN201310611837
【发明人】朱运阁, 孙张风
【申请人】上海航天有线电厂
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月26日