垃圾焚烧发电厂的光伏发电系统及并网控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏发电领域，具体是指垃圾焚烧发电厂的光伏发电系统及并网控制方法。
【背景技术】
[0002]—方面，垃圾焚烧发电厂进行垃圾焚烧发电前先要消耗电能进行垃圾处理；另一方面，垃圾焚烧发电厂周围按要求必须设置防护区，防护区多为闲置土地，造成一定的资源浪费。
[0003]另一方面，光伏发电本身具有不同于常规电源的随机性和间歇性的特点，一是光伏功率的注入对局部电网的电压质量和稳定性有很大影响，限制了光伏发电接入系统的方式和规模，二是光伏发电的原动力可控性不强，是否处于发电状态以及出功的大小受限于天气状况和光伏系统的性能，其并网运行对电网的电能质量和安全稳定运行构成一定的威胁。因此，由于光伏发电的不稳定性、孤岛效应等导致的电网运行及安全问题将极大限制光伏发电系统的并网供电。
【发明内容】
[0004]
本发明的目的之一在于提供垃圾焚烧发电厂的光伏发电系统，将光伏组件设置在垃圾焚烧发电厂其厂区建筑物屋顶或防护区的闲置土地，并利用太阳能发电减少厂区自身用电的运营成本，富余的电能还可以并网发电。
[0005]本发明的另一目的在于提供光伏发电系统的并网控制方法，使分散的光伏发电系统集中并网、统一监控调度。
[0006]垃圾焚烧发电厂的光伏发电系统，包括依次连接的光伏组件、防雷组件、太阳能控制组件、逆变组件、计量箱和分别与计量箱连接的本地配电柜、并网组件，太阳能控制组件还与蓄电池组连接；所述光伏组件包括多个安装在垃圾焚烧发电厂厂区建筑物屋顶或防护区的太阳能电池组，防雷组件包括多个防雷器，太阳能控制组件包括多个太阳能控制器，逆变组件包括多个逆变器，太阳能电池组、防雷器、太阳能控制器、逆变器依次一一对应连接；所述并网组件包括升压装置、集控中心和电力调度中心，升压装置分别与计量箱、集控中心、市电电网连接，升压装置分析集控中心采集的数据并由电力调度中心通过集控中心控制升压装置向市电电网并网供电。
[0007]光伏发电系统的并网控制方法是将小功率、分布式太阳能电池组互联集中并网并接受电力调度中心调度进行并网供电，具体过程为:各个太阳能电池组将转换的直流电能经过对应的防雷器、太阳能控制器接入对应的逆变器中，太阳能电池组转换的直流电能经太阳能控制器以最大功率输出，先向蓄电池组进行充电，蓄电池组充电完成后，逆变器将直流电能逆变为380V的工频交流电能，并通过计量箱分配至本地配电柜或并网组件，集控中心采集光伏发电系统中各项参数并发送至升压装置中进行分析判断并驱动升压装置动作，若所有参数正常则电力调度中心发送实施并网供电的指令并使升压装置与市电电网连通，若有参数不正常则升压装置与市电电网断开。
[0008]所述光伏组件转换的直流电能经过太阳能控制器以最大功率输出并接入对应的逆变器中，同时经过太阳能控制器的直流电能先向蓄电池充电，待蓄电池组充电完成后，再由逆变器将直流电能转换为380V的工频交流电能，交流电能由集控中心并联后集中在同一个节点并网。
[0009]所述集控中心与电力调度中心远程通信，上报区域内光伏组件的环境参数以及光伏组件、太阳能控制组件、逆变组件、升压装置的工作状态并通过监测组件进行监控并执行启动、调整、停止的操作，同时接收电力调度中心的调度命令。本发明所涉及的并网控制方法将垃圾焚烧发电厂覆盖范围内的小功率、分布式的光伏发电系统利用通讯技术进行集中并网和远程调度控制，提高光伏发电系统接入市电电网进行并网供电的稳定性、可靠性和电力质量。
[0010]所述太阳能电池组主要由多个依次串联的太阳能电池片组成，太阳能电池片为单晶硅电池片或多晶硅电池片或三五族化合物电池片中任意一个。所述太阳能电池组中的太阳能电池片可以是全部采用相同的电池片，也可以是采用不相同的电池片。
[0011]所述太阳能电池组、防雷器、太阳能控制器、逆变器依次一一对应连接，且多个逆变器相互并联后接入计量箱。
[0012]进一步地，所述升压装置包括依次串联的并网发电回路、驱动电路、逻辑电路、控制电路，控制电路的输入端、输出端之间还连接有升压通信接口。
[0013]进一步地，所述并网发电回路包括依次串联的输入保护开关、第一升压电路、第二升压电路、并网开关，输入保护开关的输入端接计量箱的输出端，并网开关的输出端与市电电网的输入端连接；所述驱动电路的第一输出端接输入保护开关的输入端，驱动电路的第二输出端接第一升压电路的输入端，驱动电路的第三输出端接第二升压电路的输入端，驱动电路的第四输出端接并网开关的输入端。
[0014]进一步地，所述集控中心包括控制装置和分别与控制装置连接的监测组件、集控通信接口，集控通信接口与升压通信接口对应连接；所述控制装置上集成有与电力调度中心连接的远程通信模块。
[0015]所述集控中心和升压装置通过相互连接的集控通信接口、升压通信接口建立通信通道。所述集控中心通过远程通信模块与电力调度中心建立远程通信通道。
[0016]进一步地，所述监测组件包括温度传感器组、光照辐射度传感器组、霍尔电流传感器组、霍尔电压传感器组、频率传感器组、热像漏电流传感器组、第一升压电压检测电路、第二升压电压检测电路、第二升压相位检测电路、并网电流检测电路、电网电压检测电路和电网相位检测电路；所述温度传感器组、光照辐射度传感器组均设置在光伏组件的安装现场；所述霍尔电流传感器组、霍尔电压传感器组分别设置在太阳能控制器中；所述频率传感器组、热像漏电流传感器组分别设置在逆变组件中；所述第一升压电压检测电路与第一升压电路连接；所述第二升压电压检测电路、第二升压相位检测电路分别与第二升压电路连接；所述并网电流检测电路与并网开关连接；所述电网电压检测电路、电网相位检测电路分别与市电电网连接。
[0017]所述监测组件中的温度传感器组、光照辐射度传感器组、霍尔电流传感器组、霍尔电压传感器组、频率传感器组、热像漏电流传感器组分别采用MODBUS TCP/IP现场总线协议采集区域内对应信号数据。所述温度传感器组用于采集光伏组件安装环境的温度数据，光照辐射度传感器组用于采集光伏组件安装环境的光照数据。
[0018]进一步地，所述并网组件还包括与集控中心连接的区域内电气控制装置。
[0019]所述区域内电气控制系统分别与逆变组件、集控中心连接。
[0020]进一步地，所述太阳能控制器包括多个MPPT模块和多个二极管，太阳能电池组、MPPT模块、二极管依次一一对应连接，多个设置有直流转换器的MPPT模块相互串联；所述MPPT模块设置有与太阳能电池组的正极对应连接的正极输入端和与太阳能电池组的负极对应连接的负极输入端，直流转换器设置有与二极管的阴极对应连接的正极输出端和与二极管的阳极对应连接的负极输出端。
[0021]所述MPPT模块为最大功率点跟踪模块，用于控制太阳能电池组以最大功率输出。多个MPPT模块串联形成MPPT模块串。所