用于太陽能與市電混合供電的太陽能離并網(wǎng)控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于太陽能與市電混合供電的太陽能離并網(wǎng)控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會的進步和發(fā)展,人們對于用電的需求不斷增加。目前還有很多地區(qū)處在市電供電不全面的狀態(tài),經(jīng)常性發(fā)生短時或長時停電。新能源的利用是對市電的一種補充,尤其是太陽能發(fā)電技術不斷的提高和推廣,光伏系統(tǒng)需要同時具有離網(wǎng)和并網(wǎng)運行兩種功能。市場上的產(chǎn)品大多規(guī)格固定,無法適合各類用戶不同的需求。如何能夠有效利用成熟產(chǎn)品,做好統(tǒng)一控制、管理以滿足各類系統(tǒng)要求,是系統(tǒng)控制的關鍵。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種用于太陽能與市電混合供電的太陽能離并網(wǎng)控制方法。
[0004]解決上述技術問題,本發(fā)明所采用的技術方案如下:
[0005]一種用于太陽能與市電混合供電的太陽能離并網(wǎng)控制方法,該控制方法基于太陽能離并網(wǎng)系統(tǒng)實施,其特征在于:
[0006]所述的太陽能離并網(wǎng)系統(tǒng)包括第一柴油發(fā)電機、第二柴油發(fā)電機、蓄電池、太陽能并網(wǎng)逆變器、雙向并網(wǎng)逆變器、市電控制開關和集中控制器;所述市電控制開關的輸入端用于連接市電供電端、太陽能并網(wǎng)逆變器的輸入端用于連接光伏發(fā)電系統(tǒng)供電端,所述雙向并網(wǎng)逆變器的輸入端與蓄電池的供電端相連接,所述集中控制器分別與所述市電控制開關、太陽能并網(wǎng)逆變器、第一柴油發(fā)電機、第二柴油發(fā)電機和雙向并網(wǎng)逆變器的控制端以及市電供電端相連接,所述市電控制開關、太陽能并網(wǎng)逆變器、第一柴油發(fā)電機、第二柴油發(fā)電機和雙向并網(wǎng)逆變器的輸出端均用于連接用戶交流母線;
[0007]所述的集中控制器按以下步驟進行太陽能離并網(wǎng)控制:
[0008]步驟一,在太陽能離并網(wǎng)系統(tǒng)啟動后,首先檢測所述市電供電端有無市電信號輸出,當檢測結果為無時,執(zhí)行步驟二,當檢測結果為有時,執(zhí)行步驟三;
[0009]步驟二,設置所述第一柴油發(fā)電機進入停機狀態(tài)、市電控制開關進入斷開狀態(tài)、第二柴油發(fā)電機進入常態(tài)運行模式、太陽能并網(wǎng)逆變器進入并網(wǎng)運行模式、雙向并網(wǎng)逆變器進入并網(wǎng)運行模式,并在完成設置后檢測所述市電供電端有無市電信號輸出,當檢測結果為無時,以第一預設時間為間隔周期循環(huán)進行檢測,直到檢測結果為有時,執(zhí)行步驟四;
[0010]步驟三,設置所述第二柴油發(fā)電機進入停機狀態(tài)、市電控制開關進入閉合狀態(tài)、太陽能并網(wǎng)逆變器進入并網(wǎng)運行模式、第一柴油發(fā)電機進入常態(tài)運行模式、雙向并網(wǎng)逆變器進入并網(wǎng)運行模式,并在完成設置后檢測所述市電供電端有無市電信號輸出,當檢測結果為有時,以第二預設時間為間隔周期循環(huán)進行檢測,直到檢測結果為無時,執(zhí)行步驟二 ;
[0011]步驟四,持續(xù)判斷市電供電端輸出的市電信號是否為穩(wěn)定,直至結果為是后,執(zhí)行步驟五;
[0012]步驟五,設置所述太陽能并網(wǎng)逆變器進入停機狀態(tài)、雙向并網(wǎng)逆變器進入停機狀態(tài)、第二柴油發(fā)電機進入同步運行模式,所述第一柴油發(fā)電機保持在停機狀態(tài)、市電控制開關保持在斷開狀態(tài),并在第二柴油發(fā)電機輸出交流電的頻率、相位均與市電供電端輸出的市電信號相同時,執(zhí)行步驟六;
[0013]步驟六,設置所述市電控制開關進入閉合狀態(tài)、第二柴油發(fā)電機進入常態(tài)運行模式,并在完成該兩項設置后再設置所述太陽能并網(wǎng)逆變器進入并網(wǎng)運行模式、第一柴油發(fā)電機進入常態(tài)運行模式、雙向并網(wǎng)逆變器進入并網(wǎng)運行模式、第二柴油發(fā)電機進入停機狀態(tài),最后在完成設置后檢測所述市電供電端有無市電信號輸出,當檢測結果為有時,以第三預設時間為間隔周期循環(huán)進行檢測,直到檢測結果為無時,執(zhí)行步驟二 ;
[0014]其中,所述第一柴油發(fā)電機和第二柴油發(fā)電機在常態(tài)運行模式下均進行發(fā)電并輸出工頻交流電,所述第二柴油發(fā)電機在同步運行模式下進行發(fā)電并輸出頻率、相位逐漸逼近市電信號的交流電,所述太陽能并網(wǎng)逆變器在并網(wǎng)運行模式下將光伏發(fā)電系統(tǒng)供電端輸出的直流電轉換成工頻交流電,所述雙向并網(wǎng)逆變器在并網(wǎng)運行模式下實現(xiàn)蓄電池與用戶交流母線之間的雙向充放電。
[0015]作為本發(fā)明的一種實施方法,所述的步驟四中,持續(xù)判斷市電供電端輸出的市電信號是否為穩(wěn)定的方法包括如下步驟:
[0016]步驟四之一,等待第四預設時間后,檢測所述市電供電端有無市電信號輸出,當檢測結果為無時,執(zhí)行步驟四之二,當檢測結果為有時,判斷市電供電端輸出的市電信號已穩(wěn)定;
[0017]步驟四之二,等待第五預設時間后,檢測所述市電供電端有無市電信號輸出,當檢測結果為無時,以第六預設時間為間隔周期循環(huán)進行檢測,直到檢測結果為有時,執(zhí)行步驟四之一。
[0018]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,所述的步驟二中,依次設置所述第一柴油發(fā)電機進入停機狀態(tài)、市電控制開關進入斷開狀態(tài)、第二柴油發(fā)電機進入常態(tài)運行模式、太陽能并網(wǎng)逆變器進入并網(wǎng)運行模式、雙向并網(wǎng)逆變器進入并網(wǎng)運行模式。
[0019]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,所述的步驟三中,依次設置所述第二柴油發(fā)電機進入停機狀態(tài)、市電控制開關進入閉合狀態(tài)、太陽能并網(wǎng)逆變器進入并網(wǎng)運行模式、第一柴油發(fā)電機進入常態(tài)運行模式、雙向并網(wǎng)逆變器進入并網(wǎng)運行模式。
[0020]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,所述的步驟六中,依次設置所述太陽能并網(wǎng)逆變器進入并網(wǎng)運行模式、第一柴油發(fā)電機進入常態(tài)運行模式、雙向并網(wǎng)逆變器進入并網(wǎng)運行模式、第二柴油發(fā)電機進入停機狀態(tài)。
[0021]與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
[0022]本發(fā)明通過集中控制器對太陽能離并網(wǎng)系統(tǒng)所進行的太陽能離并網(wǎng)控制,太陽能離并網(wǎng)系統(tǒng)能夠智能化的工作在以下三種情況下:
[0023]市電供電正常的情況,參見步驟三,在該情況下市電供電端輸出由市電網(wǎng)提供的工頻交流電,經(jīng)市電控制開關匯集至用戶交流母線,同時,光伏發(fā)電系統(tǒng)供電端輸出由太陽能轉化而成的直流電,經(jīng)太陽能并網(wǎng)逆變器變流成工頻交流電匯集至用戶交流母線,也即:用戶交流母線在市電供電正常的情況下由市電和太陽能混合供電;
[0024]市電停電的情況,參見步驟二,在該情況下光伏發(fā)電系統(tǒng)供電端通過太陽能并網(wǎng)逆變器向用戶交流母線提供工頻交流電,并且,第二柴油發(fā)電機在該情況下持續(xù)發(fā)電向用戶交流母線提供工頻交流電,以避免光伏發(fā)電系統(tǒng)供電端在晚上無電力供給,而市電控制開關則在此時切斷用戶交流母線與市電網(wǎng)的連接以保障電網(wǎng)側安全,也即:用戶交流母線在市電停電的情況下由第二柴油發(fā)電機和太陽能混合供電;
[0025]市電由停電至恢復供電的情況,參見步驟四至六,在該情況下首先用戶交流母線在保持市電停電供電方式的情況下,集中控制器通過步驟四確?;謴凸╇姷氖须娛欠€(wěn)定的,以防止市電信號震蕩而造成用戶交流母線供電不穩(wěn)定;然后在第二柴油發(fā)電機保持向用戶交流母線提供工頻交流電的情況下,通過太陽能并網(wǎng)逆變器和雙向并網(wǎng)逆變器切斷光伏發(fā)電系統(tǒng)供電端和蓄電池與用戶交流母線的連接,以減少用戶交流母線的供電單元,降低對第二柴油發(fā)電機的同步運行模式的影響;最后第二柴油發(fā)電機進入同步運行模式,其發(fā)電并輸出頻率、相位逐漸逼近市電信號的交流電,并在輸出交流電的頻率、相位均與市電供電端輸出的市電信號相同時,再將市電控制開關閉合并使第二柴油發(fā)電機停機,用戶交流母線回到市電供電正常的供電方式,從而降低市電供電端接入對用戶交流母線造成的沖擊;
[0026]另外,由于現(xiàn)有的逆變器都具有在交流母線斷電時自動切斷的保護功能,本發(fā)明的太陽能離并網(wǎng)系統(tǒng)設置了發(fā)電容量不限的第一柴油發(fā)電機,其作用是在市電停電的情況下保持用戶交流母線的電力信號源,以避免太陽能并網(wǎng)逆變器和雙向并網(wǎng)逆變器在市電停電的情況下不能按需要工作,因此,第一柴油發(fā)電機僅在第二柴油發(fā)電機處于常態(tài)運行模式或者同步運行模式時停機,而在其它的時刻均工作在常態(tài)模式下;
[0027]蓄電池僅在第二柴油發(fā)電機由常態(tài)運行模式轉入同步運行模式時通過雙向逆變器斷開與用戶交流母線的連接,以降低對第二柴油發(fā)電機的同步運行模式的影響;蓄電池在其它的時刻均通過雙向逆變器保持與用戶交流母線的連接,從而,在光伏發(fā)電系統(tǒng)供電端向用戶交流母線供電時,蓄電池起到穩(wěn)定太陽能供電的作用,而在市電停電、并且光伏發(fā)電系統(tǒng)供電端在晚上無電力供給的情況下,蓄電池提供短時的電力保障,為第二柴油發(fā)電機的啟動預留充足時間,確保用戶交流母線供電穩(wěn)定。
[0028]綜上所述,本發(fā)明實現(xiàn)了太陽能與市電混合供電的智能化控制,統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)太陽能發(fā)電、柴油發(fā)電機發(fā)電和蓄電池儲能供電,整體提高了太陽能與市電混合供電的穩(wěn)定性和可靠性。并且,本發(fā)明可以利用成熟的硬件產(chǎn)品實施,具有適用范圍廣、實施成本低的優(yōu)點,解決了現(xiàn)有控制技術中規(guī)格固定、適應性差的弊端。
【附圖說明】
[0029]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明:
[0030]圖1為本發(fā)明的太陽能離并網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖;
[0031]圖2為本發(fā)明的集中控制器進行太陽能離并網(wǎng)控制的流程框圖。
【具體實施方式】
[0032]如圖1所示,