楼宇光伏发电供电智能化系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种楼宇光伏发电供电智能化系统。
【背景技术】
[0002]当今世界，能源已成为人类生活生产的必需品，也是可持续发展的基础，为保护环境，防止大气污染，石化类燃料产生大量的污染物质，使用会越来越少，清洁能源尤其是太阳能光伏能源，以它独特的稳定性能占据一定的重要地位。充分利用现有建筑物的屋顶，设置光伏阵列，采用最先进的智能化逆变系统，将直流电变成交流电与公共电网相连接和局域电网连接，将太阳能光伏直流电能转化成交流电能送上电网，包括楼宇并网型屋顶光伏发电系统(BIPV，BUILDING INTEGRATED PHOTOVOLTAIC)，是当今世界太阳能光伏发电发展的主流趋势。太阳能光伏发电，是可循环利用清洁能源，是清洁能源中的重要组成部分，替代石化类燃料发电，减少二氧化碳排放，可以减少雾霾，减少环境污染，可产生巨大的经济效益和社会效益，也是当今世界清洁能源发展的方向。
[0003]采用模块化智能化精细化集成系统，特别是光伏电力智能化模块化集成系统，为楼宇提供独立电源，在世界上是热门的研究课题，而且市场前景非常广阔。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是解决太阳能光伏建筑一体化(Building IntegratedPhotovoltaic for short BIPV)问题。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供一种楼宇光伏发电供电智能化系统，包括光伏阵列模块、逆变模块、控制模块、监测模块、局域电网；其中:所述光伏阵列模块产生的直流电输入到所述逆变模块中，通过逆变模块变成交流电；所述控制模块连接逆变模块，对逆变模块进行控制；所述监测模块用于监控测量逆变模块的电压；所述局域电网与逆变模块相连接。
[0006]进一步地，所述光伏阵列模块包括光伏电池板阵列和光伏电池板支架。
[0007]进一步地，所述光伏电池板阵列由单晶硅光伏电池板组成。
[0008]进一步地，所述逆变模块包括逆变单元、连接局域电网的电路和交流电源保护电路。
[0009]进一步地，所述连接局域电网的电路由多个接触器和空气开关组成。
[0010]进一步地，所述交流电源保护电路由过电压过电流电路组成。
[0011]进一步地，所述监测模块包括电压检测单元和测量模块。
[0012]进一步地，还包括自动控制开关，所述自动控制开关由控制模块所控制，按照控制单元的指令打开或闭合。
[0013]进一步地，还包括显示单元，所述显示单元优选为工业控制计算机显示器，与控制模块相连接。
[0014]进一步地，还包括无线远程控制设备，所述无线远程控制设备通过无线方式与控制模块相连接。
[0015]本发明通过采用智能化模块集成系统，对各单元进行无缝连接，实现动态控制，根据局域电网的电压、频率进行全方位的测试，然后与其同步最佳控制系统，解决了光伏发电并网中的关键技术问题，实现了太阳能光伏建筑一体化(Building IntegratedPhotovoltaic for short BIPV),且电能转化率高,系统设计简洁,易于安装和维护,运行可靠，生命周期长。本发明具有非常实际的应用价值，设计新颖、高度集成，能适应环境的实际需求，效率高、运行可靠。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的系统原理图。
[0017]图2为本发明的设备组态拓扑图。
[0018]图3为本发明的光伏阵列示意图。
[0019]图4为本发明的测量仪表系统示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021]如图1所示的楼宇光伏发电供电智能化系统原理图。在本实施例中，设计功率为8.Skw的太阳能光伏发电系统逆变器，将太阳能光伏电池产生的直流电直接转换成交流380V/50HZ的工频正弦交流电输出。在该系统中，光伏电池板阵列(Solar Panel)主要由太阳能光伏电池板组成最佳矩阵，每行11块，2行为一组，共4行，分成A组，B组，输出直流电压600V，电流16A ;直流断路器QFl，用于对直流电路进行过载保护；直流接触器KMl —侧连接直流断路器QFl,另一侧连接逆变单元(Inverter),位于逆变单元(Inverter)的前端和主电路的直流电源侧，是直流电源与交流电源的闸门，用于闭合和打开直流主电路，直接控制逆变单元(Inverter)与直流电源的连接；光伏电池板阵列(Solar Panel)发的直流电输入逆变单元(Inverter),通过逆变单元(Inverter)变成交流电,实现直流电到交流电的转变，直流输入为600 DC，变成三相交流电压380V、50HZ、相位差为120度的交流电；逆变单元(Inverter)对交流电进行正弦波滤波，将交流电变成标准的50HZ，并对正弦波形包括幅度进行处理，提升交流电源质量；断路器QF2，连接逆变单元的输出，逆变单元输出三相交流电压380V、50HZ、相位差为120度的交流电；接触器KM2在交流电主电路中，连接逆变单元(Inverter)和电网变压器,起到控制开关的作用；局域电网(Local Voltage)(或电网变压器(Grid Transformer))电网变压器功能模块的主要任务是将光伏逆变发电(3相4线制的380V 50HZ正弦波交流电)传输并入电网；负载(Loads)，包括办公设备(如打印机、计算机、晒图机、各种试验设备、电动机等)以及家电(如电视、洗衣机、微波炉等)；控制模块(Controller)是控制电路中的核心部件,连接逆变单元(Inverter),并对逆变单元(Inverter)进行控制；电压检测单元Vl (交流AC电源侧)，在交流AC主电路中,连接逆变单元(Inverter)输出侧和电网变压器的输入侧，起到检测作用；电压检测单元V2(电网GRID或交流负载侧)，在交流AC主电路中，连接电网变压器的输出侧，起到检测作用；测量模块(Meter)，对电流、电压、频率、功率(无功功率、有功功率、视在功率)、电能等进行检测。
[0022]如图2所示的楼宇光伏发电供电智能化系统设备组态拓扑图，其中，光伏电池板阵列(Solar Panel)发出的直流电输入逆变单元(Inverter)的输入端，通过逆变单元(Inverter)变成交流电，实现直流电到交流电的转变，直流输入为600 DC，变成三相交流电压380V、50HZ、相位差为120度的交流电，将交流电变成标准的正弦波形(包括幅度、频率)的交流电；连接开关用于将逆变单元(Inverter)与局域电网(Local Voltage)相连接；局域电网(Local Voltage), 10KV/380V(局域电网或电网变压器(Grid Transformer))电网变压器功能模块的主要任务是将光伏逆变发电(3相4线制的380V 50HZ正弦波交流电)传输并入电网；负载(Loads)，包括办公设备(如打印机、计算机、晒图机、各种试验设备、电动机等)以及家电(如电视、洗衣机、微波炉等)；控制模块(Controller)用于控制各种设备以满足自动化需求，将微处理器、输入和输出电路、高速运动控制1/0及模拟量输入组合到一个设计紧凑功能