一种光伏并网发电系统的稳定控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统技术领域，更具体涉及一种光伏并网发电系统的稳定控制系统。
【背景技术】
[0002]随着世界各国对能源需求的急剧膨胀、生态环境的日益恶化以及人类可持续发展的要求，世界各国都在积极开发利用可再生的新能源。而太阳能资源丰富、分布广、无污染、可再生，使得太阳能光伏发电成为新能源开发中的主流。近年来，国外光伏并网技术已走出实验室研究，进入了商业化市场运行机制。目前，在光伏并网发电系统中，由于光伏电池输出特性的非线性以及光照和温度等外界因素的影响，光伏发电系统输出稳定性很差，存在输出功率和电压波动的问题，并入电网会严重影响系统的电能质量。
【发明内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本发明要解决的技术问题就是解决现有光伏系统输出功率和电压波动的问题，提高系统的电能质量，提供一种光伏并网发电系统的稳定控制系统。
[0005]( 二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光伏并网发电系统的稳定控制系统，该系统包括光伏阵列、直流变换器，即升压斩波器、稳定控制模块、逆变器、交流电网；光伏阵列通过直流变换器与稳定控制模块电气连接，稳定控制模块的输出与逆变器电气连接，逆变器的输出与交流电网电气连接。
[0007]其中，稳定控制模块包括电压采集器、Buck/Boost型升降压双向变换器、蓄电池、数据采集转换模块、稳定控制器(CPU)和双向变换器中电子开关器件的触发单元；电压采集器并接于升压斩波器的出口处，米集光伏系统的输出母线电压，电压米集器的一个输出端与数据采集转换模块电气连接，另一个输出端与升降压双向变换器的一侧电气连接，双向变换器另一侧与蓄电池电气连接，数据采集转换模块从蓄电池采集蓄电池的电流lb及蓄电池的荷电状态S0C，并对采集的三个数据进行模数转换，然后送到CPU中进行处理分析，向升降压双向变换器中电子开关器件的触发单元发出控制信号，对蓄电池的充放电过程进行控制，从而稳定光伏并网发电系统。
[0008](三)有益效果
[0009]本发明中的控制量比现有控制器多了蓄电池的荷电状态，对蓄电池的实际状态采集更加准确，且控制电路采用Buck/Boost型(升降压)双向变换器，其中的电子开关器件采用性能更佳的IGBT，这些使得本发明的控制精度高，保证了光伏并网发电系统输出的稳定性。
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1是本发明的光伏并网发电系统的稳定控制系统结构示意图；
[0012]图2是本发明的光伏并网发电系统的稳定控制系统的流程图；
[0013]图3是本发明的光伏并网发电系统的稳定控制系统中选择双向变换器运行模式的流程图；
[0014]图中标记:1光伏阵列，2直流变换器，3电压采集器，4逆变器，5交流电网，6稳定控制模块，7双向变换器，8蓄电池，9数据采集转换模块，10稳定控制器(CPU)，11触发单
J Li ο
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0016]一种适用于光伏并网发电系统的稳定控制系统，包括光伏阵列1，通过直流变换器(升压斩波器)2于稳定控制模块6电气连接，稳定控制模块6的输出与逆变器4电气连接，逆变器4与交流电网5电气连接。稳定控制模块6包括电压采集器3、Buck/Boost型(升降压)双向变换器7、蓄电池8、数据采集转换模块9、稳定控制器(CPU) 10和双向变换器中电子开关器件的触发单元11。
[0017]电压采集器3并接于升压斩波器2的出口处，采集光伏系统的输出母线电压，电压采集器3的一个输出端与数据采集转换模块9电气连接，另一个输出端与升降压双向变换器7的一侧电气连接，双向变换器7的另一侧与蓄电池8电气连接，数据采集转换模块9从蓄电池8采集蓄电池的电流lb及蓄电池的荷电状态S0C，并对采集的三个数据进行模数转换，然后送到CPU10中进行处理分析，向升降压双向变换器7中电子开关器件的触发单元11发出控制信号，对蓄电池的充放电过程进行控制，从而达到稳定光伏并网发电系统输出的目的。
[0018]根据给出的结构示意图1将控制系统连线接好，打开电源，在CPU10中设定三个阈值:光伏系统输出的直流母线电压Vset、蓄电池充电电流Iset和蓄电池放电限定最低容量SOCmin。数据采集转换模块9实时检测光伏系统输出的直流母线电压VB与蓄电池的荷电状态S0C和电流Ib，并进行模数转换将数据送入CPU10中进行分析处理。CPU10首先选择升降压双向变换器7的工作模式，选择过程如图3所示。选定工作模式后，将实测的直流母线电压VB与蓄电池的充电电流Ib与设定值相比较，差值送入PI控制器中，通过一系列的比较、分析和处理，得出对升降压双向变换器7中电子开关器件触发单元11的控制驱动信号，实现对蓄电池充放电过程的有效控制，从而优化光伏系统的输出。
[0019]以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种光伏并网发电系统的稳定控制系统，其特征在于，该系统包括光伏阵列、直流变换器，即升压斩波器、稳定控制模块、逆变器、交流电网；光伏阵列通过直流变换器与稳定控制模块电气连接，稳定控制模块的输出与逆变器电气连接，逆变器的输出与交流电网电气连接。2.根据权利要求1的光伏并网发电系统的稳定控制系统，其特征在于，所述的稳定控制模块包括:电压采集器、Buck/Boost型升降压双向变换器、蓄电池、数据采集转换模块、稳定控制器(CPU)和双向变换器中电子开关器件的触发单元；电压采集器并接于升压斩波器的出口处，采集光伏系统的输出母线电压，电压采集器的一个输出端与数据采集转换模块电气连接，另一个输出端与升降压双向变换器的一侧电气连接，双向变换器另一侧与蓄电池电气连接，数据采集转换模块从蓄电池采集蓄电池的电流Ib及蓄电池的荷电状态SOC,并对采集的三个数据进行模数转换，然后送到CPU中进行处理分析，向升降压双向变换器中电子开关器件的触发单元发出控制信号，对蓄电池的充放电过程进行控制，从而稳定光伏并网发电系统。
【专利摘要】本发明公开了一种光伏并网发电系统的稳定控制系统，该系统包括光伏阵列，直流变换器(升压斩波器)，稳定控制模块，逆变器，交流电网。稳定控制模块包括：电压采集器、Buck/Boost型(升降压)双向变换器、蓄电池、数据采集转换模块、稳定控制器(CPU)和双向变换器中电子开关器件的触发单元。本发明中的控制量比现有控制器多了蓄电池的荷电状态，对蓄电池的实际状态采集更加准确，且控制电路采用Buck/Boost型(升降压)双向变换器，其中的电子开关器件采用性能更佳的IGBT，这些使得本发明的控制精度高，保证了光伏并网发电系统输出的稳定性。
【IPC分类】H02J3/32, H02J3/38, H02S40/30
【公开号】CN105244904
【申请号】CN201410275737
【发明人】王玮茹, 石新聪, 郑惠萍, 宋述勇, 曲莹, 刘新元, 杨尉薇, 郝鑫杰, 薛敏, 段伟文, 张颖
【申请人】国网山西省电力公司电力科学研究院
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年6月19日