本申请涉及微网光伏,尤其是涉及一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置。
背景技术:
1、光伏发电系统是微网中重要的微源,微网中光伏并网系统主要特色是发电规模小,渗透率高,分散于负载侧就地发电。这些特性使得微网光伏并网系统可以减少输配电系统的损耗及设备费用,可以有效地管理负载,大量装配后可有效缓解负载高峰时电力供应不足的情况电能质量,从普遍意义上讲是指优质供电,包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。
2、相关技术中,微网光伏并网系统由光伏阵列,直流侧电容,并网逆变器,输出滤波电感和相应的控制电路组成。并网逆变器采用三相桥的电路结构,为电压源逆变器,通过电感与电网相连,实现光伏并网发电。当光伏阵列输出电压不能满足并网所需直流侧电压要求时,一般加上一级dc/dc升压电路,将光伏阵列电压抬压,使直流侧电压达到并网需求。白天有光照时,并网逆变器将光伏阵列产生的直流电能转化为交流电能送入电网,交流电能和电网电压同频、同相以保证功率因素,并且通过最大功率点跟踪使光伏阵列输出电能达到最大;夜晚没有光照时,太阳能光伏板无电能输出,系统与电网断开,并网逆变器停止工作;当电网故障断电时,出于安全考虑,系统停止工作,防止孤岛效应发生。
3、然而,在光伏阵列实际的使用中,由于光伏阵列的使用年限和使用时间的增加,光伏阵列产生的热量会对电能质量产生较大的影响,存在改进之处。
技术实现思路
1、为了对光伏阵列产生热量进行控制,从而提高微网光伏并网电能的质量,本申请提供一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置。
2、本申请提供的一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置,采用如下的技术方案:
3、一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置,包括光伏阵列模块、并网逆变器模块、光伏温度检测模块以及光伏温度调节模块;所述光伏阵列模块与所述并网逆变器模块信号连接,所述光伏温度检测模块用于检测所述光伏阵列模块的温度并输出温度检测信号;
4、所述光伏温度控制模块与所述光伏温度检测模块信号连接并接收所述温度检测信号对所述光伏阵列模块的温度进行调节;
5、所述光伏阵列模块由多个光伏板本体连接组成,所述光伏板本体之间的连接处开设有散热空间;
6、所述光伏温度调节模块包括散热单元和位置调节单元,所述散热单元配置为对所述光伏板本体表面进行散热,所述位置调节单元配置为调整所述散热单元的朝向。
7、优选的,所述位置调节单元包括安装座、第一储气罐、第二储气罐、第一气囊以及第二气囊;所述第一储气罐、第二储气罐和第一气囊、第二气囊设置在所述安装座的两侧,且第一储气罐和第二储气罐与第一气囊和第二气囊分别通过进气管连通,所述安装座上设置有承接座,且所述散热单元设置在所述承接座上。
8、优选的,所述散热单元配置为散热转动球和供气泵,所述供气泵用于向所述散热转动球供气使得散热转动球转动。
9、优选的,所述光伏温度检测模块包括温度传感器组和控制器,所述温度传感器组与所述光伏板本体呈对应设置,所述控制器接收所述温度传感器组输出的各个温度检测信号,当检测到所述温度检测信号超过预设临界温度信号时,所述控制器控制第一储气罐、第二储气罐向第一气囊、第二气囊内充放气对所述散热转动球的位置进行调节;
10、其中,预先设置温度传感器组的监测时长段,并在监测时间段中选取检测时间戳,将选取检测时间戳按照温度检测的时间先后顺序进行排列;并基于检测时间戳处的温度检测信号对散热转动球的转动角度进行控制,具体的控制公式如下:
11、其中,ε1表示第一气囊中的气体量,ε2表示第二气囊341内的气体量,当则第一气囊中气体量大于第二气囊内的气体量,此时散热转动球朝向第一储气罐和/或第二气囊的方向倾斜,当则第一气囊中气体量小于第二气囊内的气体量,此时散热转动球朝向第二储气罐和/或第一气囊的方向倾斜,ε1=控制器控制第一储气罐的出气速率*出气时间,ε2=控制器控制第二储气罐的出气速率*出气时间,比值的大小决定散热转动球(30)的转动幅度。
12、优选的,所述散热转动球包括环座,且环座上固接多个弧形的环片,相邻的所述环片之间设置有进风口,所述环片的顶端通过圆形的平板连接。
13、优选的,所述承接座的顶壁贯穿开设有环形槽,所述环座转动安装在所述环形槽中,所述中杆的底部转动连接中轴的顶端,且中轴的底端固接在底杆的顶部。
14、优选的,所述散热转动球呈内部中空,所述安装座与承接座呈内部中空设置,所述安装座与承接座的外圈壁卡接在所述散热空间中,所述散热转动球处于光伏板本体平面外。
15、优选的,所述第一气囊和第二气囊的顶壁贯穿安装座上贯穿开设的顶槽,处于所述安装座上方的第一气囊和第二气囊接触连接承接座的底部,所述安装座的中部固定安装有底杆,所述承接座上固定安装有中杆,所述中杆与底杆之间通过中轴连接。
16、优选的,所述并网逆变器模块与所述光伏阵列模块电连接,用于将光伏阵列模块输出的直流电转换为微网系统母线的交流电。
17、优选的,还包括微网协调控制器,所述并网逆变器模块配置为光伏逆变器,所述微网协调控制器与所述光伏逆变器信号连接,用于接收所述光伏逆变器上传的数据,根据预先设定的微网控制策略进行逻辑判断,并对光伏逆变器发送功率控制指令,调节微网系统设备的发电功率。
18、综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
19、1.由于光伏阵列模块的温度会对微网光伏并网系统的电能质量产生影响,通过光伏温度检测模块对光伏阵列模块的温度进行检测,当光伏阵列模块的温度过高后,借助光伏温度调节模块对光伏阵列模块进行降温,从而减少光伏阵列模块温度过高对电能质量的影响;
20、2.由于散热转动球处于光伏阵列本体的平面外,由于散热转动球上有多个环片,环片相互叠合且另个叠合处形成进风口,由于散热转动球、承接座、安装座内呈中空状态,进而将风引流至光伏板本体上,亦可以通过散热转动球将光伏板本体表面吸附的热量带走,进而能提升光伏板的产电效果;
21、3.借助温度传感器组对光伏板本体进行温度检测,当光伏板本体的温度过高后,通过散热转动球对光伏板本体进行降温,同时,若其中一个光伏板本体的温度超过预设临界温度时,借助第二储气罐向第一气囊中充气,控制左侧的第一储气罐将第二气囊内放气或第一储气罐向第二气囊中充气,控制右侧的第二储气罐将第一气囊放气,实现对散热散热转动球的角度调整,使得更多的气量输送至光伏板本体上,从而提高光伏板本体的散热速率,进而减少光伏板本体温度过高对微网光伏并网电能质量的影响。
1.一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置,其特征在于,包括光伏阵列模块(2)、并网逆变器模块(1)、光伏温度检测模块(4)以及光伏温度调节模块(3);所述光伏阵列模块(2)与所述并网逆变器模块(1)信号连接,所述光伏温度检测模块(4)用于检测所述光伏阵列模块(2)的温度并输出温度检测信号;
2.根据权利要求1所述的一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置,其特征在于,所述位置调节单元包括安装座(33)、第一储气罐(35)、第二储气罐(351)、第一气囊(34)以及第二气囊(341);所述第一储气罐(35)、第二储气罐(351)和第一气囊(34)、第二气囊(341)设置在所述安装座(33)的两侧,且第一储气罐(35)和第二储气罐(351)与第一气囊(34)和第二气囊(341)分别通过进气管(36)连通,所述安装座(33)上设置有承接座(32),且所述散热单元设置在所述承接座(32)上。
3.根据权利要求1所述的一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置,其特征在于,所述散热单元配置为散热转动球(30)和供气泵,所述供气泵用于向所述散热转动球(30)供气使得散热转动球(30)转动。
4.根据权利要求2所述的一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置,其特征在于,所述光伏温度检测模块(4)包括温度传感器组和控制器,所述温度传感器组与所述光伏板本体(20)呈对应设置,所述控制器接收所述温度传感器组输出的各个温度检测信号,当检测到所述温度检测信号超过预设临界温度信号时,所述控制器控制第一储气罐(35)、第二储气罐(351)向第一气囊(34)、第二气囊(341)内充放气对所述散热转动球(30)的位置进行调节;
5.根据权利要求4所述的一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置,其特征在于:所述散热转动球(30)包括环座(301),且环座(301)上固接多个弧形的环片(3011),相邻的所述环片(3011)之间设置有进风口(3111),所述环片(3011)的顶端通过圆形的平板连接。
6.根据权利要求5所述的一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置,其特征在于:所述第一气囊(34)和第二气囊(341)的顶壁贯穿安装座(33)上贯穿开设的顶槽(331),处于所述安装座(33)上方的第一气囊(34)和第二气囊(341)接触连接承接座(32)的底部,所述安装座(33)的中部固定安装有底杆(332),所述承接座(32)上固定安装有中杆(321),所述中杆(321)与底杆(332)之间通过中轴(3321)连接。
7.根据权利要求6所述的一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置,其特征在于:所述散热转动球(30)呈内部中空,所述安装座(33)与承接座(32)呈内部中空设置,所述安装座(33)与承接座(32)的外圈壁卡接在所述散热空间(21)中,所述散热转动球(30)处于光伏板本体(20)平面外。
8.根据权利要求7所述的一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置,其特征在于:所述承接座(32)的顶壁贯穿开设有环形槽(322),所述环座(301)转动安装在所述环形槽(322)中,所述中杆(321)的底部转动连接中轴(3321)的顶端,且中轴(3321)的底端固接在底杆(332)的顶部。
9.根据权利要求1所述的一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置,其特征在于:所述并网逆变器模块(1)与所述光伏阵列模块(2)电连接,用于将光伏阵列模块(2)输出的直流电转换为微网系统母线的交流电。
10.根据权利要求1所述的一种高可靠性的微网光伏并网电能质量控制装置,其特征在于:还包括微网协调控制器(5),所述并网逆变器模块(1)配置为光伏逆变器,所述微网协调控制器(5)与所述光伏逆变器信号连接,用于接收所述光伏逆变器上传的数据,根据预先设定的微网控制策略进行逻辑判断,并对光伏逆变器发送功率控制指令,调节微网系统设备的发电功率。