一种太阳能电站功率因数校准控制系统及控制方法与流程

本发明涉及因数校准技术领域，尤其涉及一种太阳能电站功率因数校准控制系统及控制方法。

背景技术：

功率因数控制器，是控制器实时检测系统，用于控制电容器组的投切，应用无功补偿柜。在现有的太阳能电站供电系统中，各种设备会因线圈电流而产生各种各样的无功损耗，进而使得点位的功率因数降低，造成电能的浪费，影响供电。

为了解决这些损耗，会设置功率因数校准控制系统，最大限度的减少电网的损耗，提高电功率，使电网质量提高。然而如今的功率因数控制系统，软件编程困难，采样算法复杂，计算量大，难以达到很高的采样频率，影响了系统的响应速率。

因此，我们提出了一种太阳能电站功率因数校准控制系统及控制方法用于解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的采样算法复杂，计算量大的缺点，而提出的一种太阳能电站功率因数校准控制系统及控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种太阳能电站功率因数校准控制系统，包括光伏发电系统和负载电路，所述光伏发电系统和所述负载电路之间连接有校正模块，所述校正模块用于对光伏发电系统输出的电功率进行调整，所述光伏发电系统与所述校正模块的输入端之间设置有测量点ⅰ，所述校正模块的输出端与所述负载电路之间设置有测量点ⅱ；

所述测量点ⅰ通过导线与测量模块ⅰ的输入端相连接，所述测量模块ⅰ用于检测测量点ⅰ处的电压及电流的大小，且测量模块ⅰ的输出端与对比模块ⅰ的输入端相连接，所述对比模块ⅰ与存储器相连接；

所述测量点ⅱ通过导线与测量模块ⅱ的输入端相连接，所述测量模块ⅱ用于检测测量点ⅱ处的电压大小及电流大小，且测量模块ⅱ的输出端与对比模块ⅱ的输入端相连接，所述对比模块ⅱ与存储器相连接；

所述存储器与处理器相连接，且处理器的输出端与所述校正模块相连接，处理器将控制信号传递至校正模块，所述处理器与通信模块相连接，所述通信模块与控制终端相连接。

优选的，所述存储器包括存储区ⅰ和存储区ⅱ，所述存储区ⅰ用于存储预先存储的标样数据，所述存储区ⅱ用于存储测量模块ⅰ和测量模块ⅱ所采集的数据。

优选的，所述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块，所述有线通信模块包括rs485接口、网络接口以及信号线缆，所述无线通信模块包括无线信号接收模块和无线信号发射模块。

优选的，所述控制终端包括电脑、手机和平板电脑中的一种或者多种，所述电脑通过有线通信模块或者无线通信模块与处理器相连接，所述手机和所述平板电脑通过无线通信模块与处理器相连接。

优选的，所述对比模块ⅰ和所述对比模块ⅱ结构相同，且对比模块ⅰ和对比模块ⅱ内部分别设置有单片机。

优选的，所述测量模块ⅰ和所述测量模块ⅱ结构相同，且测量模块ⅰ和测量模块ⅱ内部分别设置有互感电压表、互感电流表。

优选的，一种太阳能电站功率因数校准控制系统的控制方法，包括以下步骤：

s1：测量模块ⅰ将测量点ⅰ测定的电压大小及电流大小传递至对比模块ⅰ，对比模块ⅰ将测量点ⅰ的功率进行计算得到p1；

测量模块ⅱ将测量点ⅱ测定的电压大小及电流大小传递至对比模块ⅱ，对比模块ⅱ将测量点ⅱ的功率进行计算得到p2；

s2：将p1、p2与存储器内部的标样数据p0进行比较，并通过处理器根据下列公式进行计算：

s3：处理器将处理结果发送至校正模块，通过校正模块对电功率进行调整；

当p2>p0时，n≥1时，快速减小校正模块的输出功率，n<1时,缓慢减小校正模块的输出功率；

当p2<p0时，n≥0.5时，快速增大校正模块的输出功率，n<0.5时,缓慢增大校正模块的输出功率；

当p2＝p0时，保持校正模块的输出功率不变。

优选的，操作过程中，通过控制终端可以查询处理器的处理结果，并通过控制终端手动增加或者降低校正模块的输出功率。

优选的，操作过程中，当p1>p0时，关闭校正模块。

优选的，操作过程中，测量模块ⅰ和测量模块ⅱ取样频率相同，取样频率为10s-60s/次。

本发明的有益效果是：

1、本系统采用数字控制，通过软件调整控制参数，使系统调试方便，减少了元器件的数量。

2、本系统操作过程中，采样频率合适，操作过程中能够根据测量点ⅰ、测量点ⅱ测得的数据来及时的调整系统，且算法精简，调整方式迅速快捷。

3、通过控制终端手动调节，调节更加方便，能够增加本控制系统的适用范围。

综上所述，本系统结构相对简单，功率调整方便快捷。

附图说明

图1为本发明提出的一种太阳能电站功率因数校准控制系统的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，一种太阳能电站功率因数校准控制系统，包括光伏发电系统和负载电路，所述光伏发电系统和所述负载电路之间连接有校正模块，所述校正模块用于对光伏发电系统输出的电功率进行调整，校正模块采用脉冲宽度调制器，通过脉冲宽度调制器来调整电路的功率，所述光伏发电系统与所述校正模块的输入端之间设置有测量点ⅰ，所述校正模块的输出端与所述负载电路之间设置有测量点ⅱ；

所述测量点ⅰ通过导线与测量模块ⅰ的输入端相连接，所述测量模块ⅰ用于检测测量点ⅰ处的电压及电流的大小，且测量模块ⅰ的输出端与对比模块ⅰ的输入端相连接，所述对比模块ⅰ与存储器相连接；

所述测量点ⅱ通过导线与测量模块ⅱ的输入端相连接，所述测量模块ⅱ用于检测测量点ⅱ处的电压大小及电流大小，且测量模块ⅱ的输出端与对比模块ⅱ的输入端相连接，所述对比模块ⅱ与存储器相连接；

所述存储器与处理器相连接，且处理器的输出端与所述校正模块相连接，处理器为基于arm的微处理器，处理器将控制信号传递至校正模块，所述处理器与通信模块相连接，所述通信模块与控制终端相连接。

进一步的，所述存储器包括存储区ⅰ和存储区ⅱ，所述存储区ⅰ用于存储预先存储的标样数据，所述存储区ⅱ用于存储测量模块ⅰ和测量模块ⅱ所采集的数据。

进一步的，所述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块，所述有线通信模块包括rs485接口、网络接口以及信号线缆，所述无线通信模块包括无线信号接收模块和无线信号发射模块。

进一步的，所述控制终端包括电脑、手机和平板电脑中的一种或者多种，所述电脑通过有线通信模块或者无线通信模块与处理器相连接，所述手机和所述平板电脑通过无线通信模块与处理器相连接。

进一步的，所述对比模块ⅰ和所述对比模块ⅱ结构相同，且对比模块ⅰ和对比模块ⅱ内部分别设置有单片机。

进一步的，所述测量模块ⅰ和所述测量模块ⅱ结构相同，且测量模块ⅰ和测量模块ⅱ内部分别设置有互感电压表、互感电流表。

一种太阳能电站功率因数校准控制系统的控制方法，包括以下步骤：

s1：测量模块ⅰ将测量点ⅰ测定的电压大小及电流大小传递至对比模块ⅰ，对比模块ⅰ将测量点ⅰ的功率进行计算得到p1；

测量模块ⅱ将测量点ⅱ测定的电压大小及电流大小传递至对比模块ⅱ，对比模块ⅱ将测量点ⅱ的功率进行计算得到p2；

s2：将p1、p2与存储器内部的标样数据p0进行比较，并通过处理器根据下列公式进行计算：

s3：处理器将处理结果发送至校正模块，通过校正模块对电功率进行调整；

当p2>p0时，n≥1时，快速减小校正模块的输出功率，n<1时,缓慢减小校正模块的输出功率；

当p2<p0时，n≥0.5时，快速增大校正模块的输出功率，n<0.5时,缓慢增大校正模块的输出功率；

当p2＝p0时，保持校正模块的输出功率不变。

进一步的，操作过程中，通过控制终端可以查询处理器的处理结果，并通过控制终端手动增加或者降低校正模块的输出功率。

进一步的，操作过程中，当p1>p0时，关闭校正模块。

进一步的，操作过程中，测量模块ⅰ和测量模块ⅱ取样频率相同，取样频率为10s-60s/次。

本实施例中，本系统采用数字控制，通过软件调整控制参数，使系统调试方便，减少了元器件的数量，本系统操作过程中，采样频率合适，操作过程中能够根据测量点ⅰ、测量点ⅱ测得的数据来及时的调整系统，且算法精简，调整方式迅速快捷，通过控制终端手动调节，手动操作可以在系统反应相对较慢时，做出快速调整，调整更加方便，能够增加本控制系统的适用范围。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。