一种分布式发电并网控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种分布式发电并网控制系统，它是一种多能源多并网逆变器的分布式发电系统，包括至少一种能源装置、并网协调电路、逆变器、负荷协调控制电路以及第一控制器，主要通过其并网运行时相互耦合的机理和并网协调电路协调控制系统，在独立运行时，并网协调电路协调控制多种能源器以及多个逆变器的电压和频率，以实现动态和稳态负载的合理分配，本发明分布式并网发电主要采用并网协调，并利用可再生洁净能源发电，环境效益好、安全可靠性好，无需远距离输送电力，成本低、效率高，且有利于有电网地区电力供需平衡的合理调节。
【专利说明】一种分布式发电并网控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发电并网控制系统，具体涉及一种分布式发电并网控制系统。
【背景技术】
[0002]分布式发电是指直接布置在配电网或分布在负荷附近的发电设施，经济、高效、可靠地发电，分布式发电有助于促进能源的可持续发展、改善环境并提高绿色能源的竞争力。
[0003]光伏并网发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后接入公共电网，现有技术在多能源的情况下不能很有效的协调控制整个发电系统及本地负荷等，由于分布式发电系统具有多能量来源、多变流器(主要是逆变器)并网的特点，因此必须对其并网控制进行研究，在此方面，包括:针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统，研究其并网运行时相互耦合影响的机理和并网协调控制问题；研究独立运行时多个逆变器的电压和频率的协调控制，以实现动态和稳态负荷的合理分配；针对具有多能源多并网逆变器的分布式发电系统，研究合适的并网、独立控制模式和协调一致的切换控制策略；研究柔性并网、暂态过程以及分布式发电系统对电网或本地负荷的冲击影响等问题。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种分布式发电并网控制系统，用于电网地区电力供需的合理平衡调节，便于实现灵活调度，实现动态和稳态负荷的合理分配，柔性并网、暂态过程以及分布式发电大大降低了发电对电网或者本地负荷的冲击影响。
[0005]本发明所采用的技术方案是:一种分布式发电并网控制系统，包括至少一个能源装置，用于能源的采集；并网协调电路，接受至少一个能源装置采集的能源，将所述能源经并网协调电路协调处理后产生的直流电传送于下述至少一个逆变器；逆变器，将所述直流电逆变成交流电，并传输给负荷协调控制电路；负荷协调控制电路，根据市电所需电能协调控制分配功率，同时实时协调控制至少一个逆变器的电压和频率；第一控制器，用于所述并网协调电路、逆变器以及负荷协调控制电路之间的参数的循环控制；上述负荷协调控制电路包括电网、静态开关、并网电路以及负载，并依此连接，所述负荷协调控制电路还包括第二控制器，所述第二控制器根据所述负载控制分配所述电网输出电压、电流，所述负荷协调控制电路为闭环控制。
[0006]优选地，上述能源装置包括太阳能光伏电池组件或者风力发电机或者水力发电机。
[0007]优选地，上述并网协调电路包括分布式电路、升压整流电路、DSP控制器、信号检测电路以及电网通信电路，所述分布式电路、升压整流电路、信号检测电路以及电网通信电路分别于所述DSP控制器连接，所述分布式电路包括独立控制和协调控制的切换电路。
[0008]优选地，上述DSP控制器还可以为单片机或者PLC控制器。
[0009]优选地，上述第二控制器包括负荷控制器，将当前所述负荷信号传输给下述中央控制器；中央控制器，反馈投切所述负荷的指令给负荷控制器、传送上述断路器通断指令和功率分配指令，同时接受下述微源控制器反馈的输出电压、输出电流、工作状态以及功率信号；微源控制器，用于控制所述负荷的投切以及断路器的通断，并反馈输出电压、输出电流、工作状态以及功率信号给上述中央控制器。
[0010]采用分布式发电并网控制系统，主要通过其并网运行时相互耦合的机理和并网协调器协调控制电路，在独立运行时，并网协调器协调控制多种能源器以及多个逆变器的电压和频率，以实现动态和稳态负载的合理分配，本发明分布式发电主要采用可再生洁净能源，环境效益好、安全可靠性好，无需远距离输送电力，成本低、效率高，有利于有电网地区电力供需平衡的合理调节。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明一种分布式发电并网控制系统的原理框图；
图2为本发明中负荷协调控制器的结构原理框图；
图3为本发明中第二控制器的结构原理框图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。
[0013]实施例1
如图1、图2、图3所示，本发明包括光伏能源1、光伏能源2……光伏能源η (如太阳能光伏电池组)、风能1、风能2……风能η等能源装置，用于能源的采集，并网协调电路，接受能源器装置采集到的能源，并送入并网协调电路中的分布式开关协调后，再通过整流电路整流输出，通过升压电路升压，将所述能源协调处理并传送于下述逆变器；逆变器是将所述直流电逆变成交流电，并传输给负荷协调控制电路；其中，负荷协调控制电路根据市电所需电能协调控制分配功率，同时协调控制至少一个逆变器的电压和频率；第一控制器，用于并网协调电路、能源逆变器以及负荷协调控制器之间的参数的循环控制，并网协调电路包括分布式电路、升压整流电路、DSP控制器、信号检测电路以及电网通信电路，分布式电路、升压整流电路、信号检测电路以及电网通信电路分别于DSP控制器连接，分布式电路又包括独立控制和协调控制的切换电路，负荷协调控制电路包括电网、静态开关、并网电路以及负载，并依此连接，负荷协调控制电路还包括第二控制器，第二控制器根据所述负载控制分配电网输出电压、电流，负荷协调控制电路为闭环控制，第二控制器根据负载大小控制分配电网输出电压和电流等参数，第二控制器包括负荷控制器，并将当前的负荷信号传输给中央控制器；中央控制器，反馈投切所述负荷的指令给负荷控制器、传送上述断路器通断指令和功率分配指令，同时接受下述微源控制器反馈的输出电压、输出电流、工作状态以及功率信号；微源控制器，用于控制所述负荷的投切以及断路器的通断，并反馈输出电压、输出电流、工作状态以及功率信号给中央控制器。
[0014]在给负载供电时，负荷控制电路将进行最大功率点跟踪，将参考电压与反馈的电压比较，将比较的结果反馈回负荷协调控制电路中的第二控制器，采用闭环控制，最终根据比较结果控制最大功率的合理分配。
[0015]实施例2，其余与所述实施例1相同，不同之处在于，上述DSP控制器还可以为单片机或者PLC控制器。
下面介绍本发明的工作原理。
[0016]多能源装置将各种能源采集后送入并网协调电路中的分布式开关管理后在通过整流电路整流输出，通过升压整流电路先升压后整流，然后连接逆变器，逆变器将直流电转换成交流电，然后并联接入并网电路，将逆变成的交流电与并入的市网的电参数进行同步，使得与市网的电参数一致，并传输给负荷协调控制电路，负荷协调控制电路根据市电所需的电能协调分配适合的功率，同时协调控制至少一个逆变器的电压和频率，第一控制器循环控制并网协调器、逆变器以及负荷协调控制器之间的参数，并给与反馈，其中，包括电网、静态开关、并网电路以及负载，并依此连接，负荷协调控制电路还包括第二控制器，第二控制器根据负载控制分配电网输出电压、电流，负荷协调控制电路为闭环控制，将市电网的输出信号通过静态开关控制通断，并连接断路器起到了电路通断和保护的作用，并与发电器并网，整个负荷协调控制器通过第二可控制器控制电路运行，第二控制器将当前的所述负荷大小信号传输给下述中央控制器，中央控制器，反馈投切所述负荷的指令给负荷控制器、传送上述断路器通断指令和功率分配指令，同时接受下述微源控制器反馈的输出电压、输出电流、工作状态以及功率信号，微源控制器控制所述负荷的投切以及断路器的通断，并反馈输出电压、输出电流、工作状态以及功率信号给上述中央控制器。
[0017]采用本技术方案的有益效果是:采用分布式发电并网控制系统，主要通过其并网运行时相互耦合的机理和并网协调器协调控制电路，在独立运行时，并网协调器协调控制多种能源器以及多个逆变器的电压和频率，以实现动态和稳态负载的合理分配，本发明分布式发电主要采用可再生洁净能源，环境效益好、安全可靠性好，无需远距离输送电力，成本低、效率高，有利于有电网地区电力供需平衡的合理调节。
[0018]以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种分布式发电并网控制系统，其特征在于，包括至少一个能源装置，用于能源的采集；并网协调电路，接受至少一个能源装置采集的能源，将所述能源经并网协调电路协调处理后产生的直流电传送于下述至少一个逆变器；逆变器，将所述直流电逆变成交流电，并传输给负荷协调控制电路；负荷协调控制电路，根据市电所需电能实时协调控制分配，同时协调控制至少一个逆变器的电压和频率；第一控制器，用于所述并网协调电路、逆变器以及负荷协调控制电路之间的参数的循环控制；所述负荷协调控制电路包括电网、静态开关、并网电路以及负载，并依此连接，所述负荷协调控制电路还包括第二控制器，所述第二控制器根据所述负载控制分配所述电网输出电压、电流，所述负荷协调控制电路为闭环控制。
2.根据权利要求1所述的分布式发电并网控制系统，其特征在于，所述能源装置包括太阳能光伏电池组件或者风力发电机或者水力发电机。
3.根据权利要求1所述的分布式发电并网控制系统，其特征在于，所述并网协调电路包括分布式电路、升压整流电路、DSP控制器、信号检测电路以及电网通信电路，所述分布式电路、升压整流电路、信号检测电路以及电网通信电路分别于所述DSP控制器连接，所述分布式电路包括独立控制和协调控制的切换电路。
4.根据权利要求1所述的分布式发电并网控制系统，其特征在于，所述DSP控制器还可以为单片机或者PLC控制器。
5.根据权利要求1所述的分布式发电并网控制系统，其特征在于，所述第二控制器包括负荷控制器，将当前所述负荷信号传输给下述中央控制器；中央控制器，反馈投切所述负荷的指令给负荷控制器、传送上述断路器通断指令和功率分配指令，同时接受下述微源控制器反馈的输出电压、输出电流、工作状态以及功率信号；微源控制器，用于控制所述负荷的投切以及断路器的通断，并反馈输出电压、输出电流、工作状态以及功率信号给上述中央控制器。
【文档编号】H02J3/38GK104348182SQ201310333236
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月2日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】周伟, 颜友钧, 蒋军 申请人:江苏瑞新科技股份有限公司