一种基于并网逆变的光柴互补控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光伏和柴油发电互补控制器领域，具体涉及一种基于并网逆变的光柴互补控制器。
【背景技术】
[0002]随着光伏并网系统技术进步和成本下降，在国家政策的大力推广下，中小型光伏并网发电系统已经开始大量应用，并且开始由城市向农村逐步推广应用，农村电网由于设施不完善等因素，经常停电等困扰，由于一些技术问题和国家电网相关标准规定，在电网停电后光伏并网系统必须立即停止发电，但对于一些如粮食仓储、通信基站、电视收音转播等重要负载，此时只能由后备柴油发电机供电，不仅价格昂贵、而且污染及其严重。
[0003]在现有技术条件下，光伏并网发电系统具有在ATS切换开关前端接入和在ATS切换开关后端接入两种接入方式，两种方式均不能满足电网停电条件下光伏逆变器和柴油机同时工作的要求，具体分析如下:
[0004]1、光伏逆变器在ATS切换开关前端接入电网
[0005]如图1所示，电网断电后，ATS切换开关K2断开，Kl闭合，柴油发电机启动发电，通过开关Kl向负载供电，此时，由于以下原因光伏逆变器无法工作发电:
[0006]1)K2断开，光伏逆变器与负载之间没有构成供电回路，无法为负载供电；
[0007]2)为了防止非计划孤岛效应产生，并网逆变器将停止工作。
[0008]2、光伏逆变器在ATS切换开关后端接入电网
[0009]如图2所示，光伏逆变器在ATS切换开关后端接入电网，电网停电后各设备动作顺序如图3所不:
[0010]I)开关K2断开，Kl闭合，光伏逆变器触发孤岛保护，停止发电工作；
[0011]2)柴油发电机启动发电，通过开关Kl向负载供电；
[0012]3)光伏逆变器侦测到柴油发电机所发电力后启动发电。
[0013]从电网停电时刻t0到光伏逆变器启动t4时刻，光伏逆变器发出与柴油电力同相、同频、同幅的交流电力，共同为负载供电，由于光伏逆变器采取的是最大功率跟踪(MPPT)策略使得系统缺乏电力平衡设备而处于不稳定状态，当出现光伏发电功率增大、负载功率减小等情况时，光伏逆变器所发多余电力无处消耗，引发柴油发电机超速、电压升高、电流频率较快等一系列问题，甚至有可能损坏负载和柴油发电机。
[0014]电网恢复供电后，各设备动作顺序如图4所示:
[0015]I)开关Kl断开，K2闭合，开关动作时间很短，不能触发光伏逆变器孤岛保护，光伏逆变器保持工作；
[0016]2)柴油发电机停止发电。
[0017]电网恢复供电后，K2闭合前，光伏电力保持与柴油电力同相、同频、同幅而与电网电力不同，K2闭合后，两种相位、频率、幅度有差异的交流电力被强制连接在一起，势必造成很大的冲击电流、损坏烧毁光伏逆变器等设备。【实用新型内容】
[0018]本实用新型为了克服上述现有技术的不足，提供了一种基于并网逆变的光柴互补控制器，本控制器结构简单，不仅光伏并网发电系统可以和柴油机同时工作，互补发电，而且最大地使用了绿色环保的光伏电力，节约柴油的使用，减少了二氧化碳的排放。
[0019]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术措施:
[0020]一种基于并网逆变的光柴互补控制器，包括中央处理器模块，所述中央处理器模块的信号输入端连接电量检测模块的信号输出端，所述中央处理器模块的电源输入端连接辅佐电源模块的电源输出端，中央处理器模块信号输出端连接开关控制模块的信号输入端，中央处理器模块还与通信模块之间双向通信连接，所述开关控制模块的两个信号输出端分别连接用于向负载供电的柴油发电机和电网的开关信号输入端，所述通信模块与用于向负载供电的光伏逆变器双向通信连接。
[0021]本实用新型还可以通过以下技术措施进一步实现。
[0022]优选的，所述电量检测模块包括油机检测单元、电网检测单元、光伏检测单元以及负载检测单元，所述油机检测单元、电网检测单元、光伏检测单元、负载检测单元的信号输出端均连接中央处理器模块的信号输入端。
[0023]优选的，所述开关控制模块包括第一继电器、第二继电器、柴油发电机开关以及电网开关，所述第一继电器的信号输出端连接柴油发电机开关的信号输入端，所述第二继电器的信号输出端连接电网开关的信号输入端，所述第一继电器和第二继电器的信号输入端均与所述中央处理器模块的信号输出端相连，所述柴油发电机开关的主触点连接在柴油发电机的电源输出端与负载连线之间，所述电网开关的主触点连接在电网与负载连线之间。
[0024]进一步的，所述中央处理器模块芯片型号为美国德州仪器公司生产的TMS320X2812。
[0025]本实用新型的有益效果在于:
[0026]I)、本实用新型包括中央处理器模块，所述中央处理器模块的信号输入端连接电量检测模块的信号输出端，所述中央处理器模块的电源输入端连接辅佐电源模块的电源输出端，中央处理器模块还与通信模块之间双向通信连接，所述开关控制模块的两个信号输出端分别连接用于向负载供电的柴油发电机和电网的开关信号输入端，所述通信模块与用于向负载供电的光伏逆变器双向通信连接，确保光伏并网发电系统可以和柴油机同时工作，互补发电，而且最大地使用了绿色环保的光伏电力，节约柴油的使用，减少了二氧化碳的排放。
[0027]值得特别指出的是:本实用新型只保护由上述物理部件以及连接各个物理部件之间的线路所构成的装置或者物理平台，而不涉及其中的软件部分。
[0028]2)、所述中央处理器模块型号为美国德州仪器公司生产的TMS320X2812，可以通过软件算法计算得出供电系统的波动趋势和稳定度，及时向光伏伏逆变器发出对应的电力调整命令，在保障供电系统稳定可靠的前提下，最大限度提高光伏逆变器输出电力，解决光伏并网发电系统和柴油机同时工作供电不稳定的问题。
[0029]3)、由于油机检测单元、电网检测单元、光伏检测单元、负载检测单元可以分别检测柴油发电机、电网、光伏逆变器、负载的输出或接收电量信息，并将电量信息传递至中央处理器模块进行处理，所述中央处理器模块将处理后的电量信息发送至相应的供电设备，确保了电网恢复供电后，光伏逆变器与电网保持同相位、同频率、同幅度，有效地保证了切换平稳顺滑，避免了供电设备以及负载的损坏。
【附图说明】
[0030]图1为现有技术下光伏逆变器在ATS切换开关前端接入电网示意图；
[0031]图2为现有技术下光伏逆变器在ATS切换开关后端接入电网示意图；
[0032]图3为现有技术条件下，电网停电设备动作时序图；
[0033]图4为现有技术条件下，电网恢复设备动作时序图；
[0034]图5为本实用新型的光柴互补控制器各部分设备连接示意图；
[0035]图6为本实用新型的光柴互补控制器的原理图；
[0036]图7为本实用新型的光柴互补控制器控制逻辑流程图；
[0037]图8为本实用新型的光柴互补控制器中的电网恢复供电后设备动作时序图。
[0038]图中标注符号的含义如下:
[0039]1—中央处理器模块 20 —电量检测模块 21—油机检测单元
[0040]22 一电网检测单兀23—光伏检测单兀 24—负载检测单兀
[0041]30—开关控制模块31—第一继电器 32—第二继电器
[0042]35—柴油发电机36—电网40—辅佐电源模块
[0043]50—通信模块51—光伏逆变器
[0044]Kl—柴油发电机开关 K2—电网开关
【具体实施方式】
[0045]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0046]如图5、6所示，一种基于并网逆变的光柴互补控制器包括中央处理器模块10，所述中央处理器模块10的信号输入端连接电量检测模块20的信号输出端，所述中央处理器模块10的电源输入端连接辅佐电源