一种光伏发电智能控制系统的制作方法

本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏发电智能控制系统。

背景技术：

随着光伏发电技术的快速发展和装机容量的持续提高，光伏发电的穿透率越来越高。从电网角度而言，由于光资源的随机性、间歇性和不可控性，光伏并网发电特性有别于常规发电方式，大量光伏电站的接入，不可避免地会对传统电网的潮流分布、安全稳定、继电保护、供电可靠、规划设计、调度运行、电能质量等多方面产生影响。

为应对大量光伏接入电网后对电网稳定造成影响，急需一种光伏发电智能控制系统，对光伏发电系统、储能系统以及配电网之间进行合理调度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种光伏发电智能控制系统，对储能系统的充放电进行智能调度，充分利用太阳能光伏发电，节省能源，并且能够实现告警，安全性高。

本发明提供了如下的技术方案：

一种光伏发电智能控制系统，包括光伏发电系统、储能系统、调度管理系统、控制系统与配电网；

所述光伏发电系统与所述储能系统连接，用于日间发电并将电能输送至储能系统；

所述储能系统与所述配电网连接，并与所述配电网之间进行双向能量流动；

所述调度管理系统外接天气预报通讯接口、负荷通信接口与监控系统，分别用于采集天气信息以预测光伏发电功率、采集配电网负荷数据以预测负荷曲线与监测故障信号，并根据上述数据指定调度计划，并将调度指令传送至控制系统；

所述控制系统包括pcs控制模块与告警单元，所述pcs控制模块根据所述调度指令控制所述储能系统的充放电功率；所述告警单元用于当故障信号次数超过设定次数时，向终端进行报警。

优选的，所述调度管理系统包括常规调度模块与紧急调度控制模块，当所述监控系统未监测到故障信号时启动所述常规调度模块，当所述监控系统监测到故障信号时启动所述紧急调度控制模块。

优选的，所述紧急调度控制模块用于当收到故障信号时能够将所述储能系统的电池储存的电能释放到配电网中，将站内储备的电能提供给配电网常规用电负荷；当光伏发电功率降幅过大时，对用电负荷和光伏发电进行重新预测，并对储能系统的充放电重新进行调度控制。

优选的，所述常规调度模块的调度方法为：

当夜间低谷时期，所述储能系统的充电功率等于所述配电网向所述储能系统的充电功率，充电电量由调度开始时刻的所述储能系统的荷电状态和所述光伏发电系统所发电量决定；

当高峰时期，所述储能系统消纳所述光伏发电系统所发电量，并向所述配电网进行放电，放电电量由所述光伏发电系统所发电量与低谷时期所充电量决定。

优选的，紧急调度控制模块持续的时间为接收到故障信号至下一个常规调度的时刻点，在常规调度时刻点，判断故障是否消失，若未消失，则继续进行紧急调度控制模块；若故障信号消失，则储能电池的充放电行为进入常规调度模块。

优选的，所述告警单元包括计次单元、告警模块与维修请求模块，所述告警模块与维修请求模块均与所述计次单元连接，并且外接通信模块，所述计次单元对故障信号的次数进行计算，当次数超过设定的阈值时，通过所述通信模块将故障信号发送至用户终端或预设网络服务器。

优选的，所述光伏发电系统包括光伏阵列、汇流箱与变换器，所述汇流箱连接所述光伏阵列与所述变换器，所述变换器连接至所述储能系统。

优选的，所述告警模块向对应的述用户终端输送告警提醒，所述维修请求模块向预设网络服务器请求维修服务。

优选的，所述通信模块包括无线信号收发器。

本发明的有益效果是：本发明通过采集天气信息、负荷以及监控故障信号，对储能系统的充放电进行智能调度，充分利用太阳能光伏发电，节省能源；其次，通过设置紧急调度控制制度，使得系统在出现故障时可以进行自行调度与维护，当次数超过设定值时，进行告警，既减少了人工劳动量，也增加了安全系数。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明系统架构图；

图2是本发明调度原理框图。

具体实施方式

如图1-图2所示，一种光伏发电智能控制系统，包括光伏发电系统、储能系统、调度管理系统、控制系统与配电网；

光伏发电系统与储能系统连接，用于日间发电并将电能输送至储能系统；其中，光伏发电系统包括光伏阵列、汇流箱与变换器，汇流箱连接光伏阵列与变换器，变换器连接至储能系统，光伏阵列所转化的直流电能经汇流箱汇流后分别接入各自对应的变换器系统中，再输入至储能系统。

储能系统与配电网连接，并与配电网之间进行双向能量流动，具体的，储能系统在消纳光伏发电系统所发电能的前提下，在负荷低谷时刻可吸收配电网的电能，实现填谷的作用，在负荷高峰到达之前，储能系统可吸收电能实现负荷削峰的作用。

调度管理系统外接天气预报通讯接口、负荷通信接口与监控系统，分别用于采集天气信息以预测光伏发电功率、采集配电网负荷数据以预测负荷曲线与监测故障信号，并根据上述数据指定调度计划，并将调度指令传送至控制系统。

控制系统包括pcs控制模块与告警单元，pcs控制模块根据调度指令控制储能系统的充放电功率；告警单元用于当故障信号次数超过设定次数时，向终端进行报警。

其中，调度管理系统包括常规调度模块与紧急调度控制模块，当监控系统未监测到故障信号时启动常规调度模块，当监控系统监测到故障信号时启动紧急调度控制模块。

其中，常规调度模块的调度方法为：

当夜间低谷时期，由于夜间光照强度几乎为0，光伏发电功率为0，储能系统的充电功率等于配电网向储能系统的充电功率，充电电量由调度开始时刻的储能系统的荷电状态和光伏发电系统所发电量决定，具体的，储能系统充电应留有足够的剩余容量去消纳高峰时刻到来之前的光伏所发电量，极大化的利用光伏发电；所充电量和光伏所发电量要尽量使储能系统满电去削减白天的高峰负荷。

当高峰时期，储能系统消纳光伏发电系统所发电量，并向配电网进行放电，使得储能系统能够消纳白天光伏发电系统所发电量，放电电量由光伏发电系统所发电量与低谷时期所充电量决定。

紧急调度控制模块用于当收到故障信号时能够将储能系统的电池储存的电能释放到配电网中，将站内储备的电能提供给配电网常规用电负荷；当光伏发电功率降幅过大时，对用电负荷和光伏发电进行重新预测，并对储能系统的充放电重新进行调度控制。

紧急调度控制模块持续的时间为接收到故障信号至下一个常规调度的时刻点，在常规调度时刻点，判断故障是否消失，若未消失，则继续进行紧急调度控制模块；若故障信号消失，则储能电池的充放电行为进入常规调度模块。

具体的，告警单元包括计次单元、告警模块与维修请求模块，告警模块与维修请求模块均与计次单元连接，并且外接通信模块，计次单元对故障信号的次数进行计算，当次数超过设定的阈值时，通过通信模块将故障信号发送至用户终端或预设网络服务器，具体的，告警模块向对应的述用户终端输送告警提醒，维修请求模块向预设网络服务器请求维修服务，通信模块包括无线信号收发器。

本发明通过采集天气信息、负荷以及监控故障信号，对储能系统的充放电进行智能调度，充分利用太阳能光伏发电，节省能源；其次，通过设置紧急调度控制制度，使得系统在出现故障时可以进行自行调度与维护，当次数超过设定值时，进行告警，既减少了人工劳动量，也增加了安全系数。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。