critical load)、一般負(fù)載(The general load)和次要負(fù)載(Secondaryload)。局域電網(wǎng)5并入主電網(wǎng)6，局域電網(wǎng)5與主電網(wǎng)(Mains Power) 6連接處設(shè)置主電網(wǎng)開(kāi)關(guān)7，主電網(wǎng)6在局域電網(wǎng)的入戶端設(shè)置一個(gè)多功能電表(Multi funct1n KWH)8，多功能電表8的RS485端口上引出RS485數(shù)據(jù)總線9，RS485數(shù)據(jù)總線上并聯(lián)分出多路RS485數(shù)據(jù)支線分別與集中監(jiān)控系統(tǒng)I的集中專家數(shù)據(jù)庫(kù)1.2以及多個(gè)新型逆變器2的本地專家?guī)炷K2.5的相應(yīng)的RS485端口連接。
[0018]本地專家?guī)炷K(Lacalexperts) 2.5上引出的12根信號(hào)線從左至右依次為: 1、接入電源采樣線:與局域電網(wǎng)連接線連接，采集交流電壓、電流、頻率、相位及功率方向等?目號(hào)；
2、光伏輸入采集線:與PV組件輸入新型逆變器的電路連接，采集光伏電源電壓、電流；
3、蓄電池充電控制線:與電荷控制模塊連接，控制光伏電源給蓄電池的充電；
4、蓄電池充電電流電壓采集線:與電荷控制模塊、電池管理系統(tǒng)模塊之間的電路連接，采集蓄電池的充電電壓和電流；
5、BMS信號(hào)總線:與蓄電池外接的電路連接，和BMS交換數(shù)據(jù)，控制和采集蓄電池的充電、放電及均衡電流大小；
6、蓄電池輸出信號(hào)線:與直流輸出端連接，采集蓄電池輸出電壓電流信號(hào)；
7、MPPT總線:與最大功率點(diǎn)跟蹤模塊連接，采集光伏輸入電流、電壓大小和控制輸出電流、電壓大小，完成最大功率點(diǎn)跟蹤；
8、交流逆變總線:與直流交流轉(zhuǎn)換模塊連接，采集輸入的直流電壓電流信號(hào)、控制輸出的交流電流電壓頻率相位
9、逆變輸出采集線:與直流交流轉(zhuǎn)換模塊后方的交流端連接，采集逆變輸出的交流電流電壓頻率相位、功率方向等；
10、關(guān)鍵負(fù)載控制線:與關(guān)鍵負(fù)載前的負(fù)荷控制開(kāi)關(guān)連接，控制關(guān)鍵負(fù)載與新型逆變器電路的通斷；
11、一般負(fù)載控制線:與一般負(fù)載前的負(fù)荷控制開(kāi)關(guān)連接，控制關(guān)鍵負(fù)載與新型逆變器電路的通斷；
12、次要負(fù)載控制線:與次要負(fù)載前的負(fù)荷控制開(kāi)關(guān)連接，控制關(guān)鍵負(fù)載與新型逆變器電路的通斷。
[0019]工作原理說(shuō)明:
PV組件串聯(lián)后，接入新型逆變器的輸入端IN，直流電源被分成2路，一路是蓄電池的充電控制，再經(jīng)過(guò)BMS的管理，給蓄電池充電，另一路經(jīng)過(guò)MPPT的最大功率點(diǎn)跟蹤調(diào)整后，把直流能量送到DC/AC的輸入，經(jīng)過(guò)逆變后輸出交流，并入電網(wǎng)，同時(shí)新型逆變器自帶三路負(fù)荷控制開(kāi)關(guān):關(guān)鍵負(fù)載、一般負(fù)載和次要負(fù)載。
[0020]系統(tǒng)正常情況是PV組件的直流電源除了給蓄電池充電外，剩余的電能是逆變成交流電，供給:三路負(fù)載即關(guān)鍵負(fù)載、一般負(fù)載和次要負(fù)載；如負(fù)載不能完全消納，多余的電能是通過(guò)向主電網(wǎng)送電；如PV組件不能滿足負(fù)載需求，差額部分由主電網(wǎng)補(bǔ)充，滿足負(fù)載要求。
[0021]在PV組件停止供電期間，系統(tǒng)優(yōu)先使用主電網(wǎng)供電，只有當(dāng)PV組件和主電網(wǎng)都停止供電時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將蓄電池存儲(chǔ)的電能，在BMS的控制下，轉(zhuǎn)換到DC/AC的輸入端，提供不間斷的能量，供負(fù)載用電。
[0022]當(dāng)BMS檢測(cè)到蓄電池的剩余能量低于本地專家?guī)祛~度負(fù)荷參數(shù)保障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷次要負(fù)載的供電；當(dāng)BMS檢測(cè)到蓄電池的剩余能量低于本地專家?guī)煲话阖?fù)荷參數(shù)保障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷一般負(fù)載、次要負(fù)載的供電；當(dāng)BMS檢測(cè)到蓄電池的剩余能量低于本地專家?guī)礻P(guān)鍵負(fù)荷參數(shù)保障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)給出告警，提示蓄電池的能量即將用完；當(dāng)BMS檢測(cè)到蓄電池的剩余能量低于本地專家?guī)彀踩珔?shù)保障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷所以負(fù)載的供電。
[0023]新型逆變器的本地專家?guī)鞌?shù)據(jù)采集:PV電流電壓、DC充電電流電壓、蓄電池組及單體電池的電壓和電流、MPPT的輸入電流電壓和輸出電壓電流、DC/AC的輸入輸出電壓電流、三路負(fù)載的負(fù)荷及變化，主電網(wǎng)的電流、電壓、頻率等信息，通過(guò)與自身相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和修正，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)交換的要求，去控制:DC充電電流大小、BMS系統(tǒng)均衡開(kāi)啟及均衡電流的大小，MPPT的輸出電壓、DC/AC的輸出功率、三路負(fù)載的開(kāi)關(guān)，在純蓄電池工作時(shí)，還控制BMS的放電管理。同時(shí)還具備與外部的無(wú)線紅外抄表、RS485、TP/ICP的通訊接口功能，完成數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)。本發(fā)明是利用模仿控制理論和Pid控制理論將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)按每5分鐘為一個(gè)數(shù)據(jù)段存儲(chǔ)修正專家?guī)靸?nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)，形成時(shí)、日、周、月、年的分段信息，運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，數(shù)據(jù)修正就越準(zhǔn)確，控制就越可靠。
[0024]若干個(gè)新型逆變器可以由組成一個(gè)局域電網(wǎng)，在與主電網(wǎng)并網(wǎng)處有主電網(wǎng)開(kāi)關(guān)控制，主電網(wǎng)開(kāi)關(guān)如裝有多功能電能表，新型逆變器、主電網(wǎng)開(kāi)關(guān)、多功能電能表和集中監(jiān)控系統(tǒng)組成一個(gè)局域電網(wǎng)供電的硬件系統(tǒng)，通過(guò)RS485總線、IR的紅外抄表、TP/1CP組網(wǎng)技術(shù)，形成一個(gè)有集中監(jiān)控系統(tǒng)為主設(shè)備，新型逆變器為從設(shè)備的主從通信系統(tǒng)，協(xié)調(diào)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。本發(fā)明是將無(wú)線紅外抄表技術(shù)應(yīng)用到組網(wǎng)技術(shù)上，通過(guò)IR的抄寫(xiě)，完成信號(hào)、數(shù)據(jù)的采集和主控制命令的傳輸。
[0025]當(dāng)系統(tǒng)的集中監(jiān)控系統(tǒng)退出系統(tǒng)時(shí)，新型逆變器從機(jī)中碼址最小的，自動(dòng)替補(bǔ)為主機(jī)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；當(dāng)有權(quán)限更高的設(shè)備接入時(shí)，自動(dòng)分配為主機(jī)，進(jìn)行更高級(jí)的策略控制，解決系統(tǒng)運(yùn)行中的各種沖突。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多功能智能戶用光伏發(fā)電控制系統(tǒng)，其特征在于它包括集中監(jiān)控系統(tǒng)(I)以及多個(gè)新型逆變器(2)，集中監(jiān)控系統(tǒng)(I)包括人機(jī)交換模塊(1.1)以及集中專家數(shù)據(jù)庫(kù)(1.2)，新型逆變器(2)包括最大功率點(diǎn)跟蹤模塊(2.1)、直流交流轉(zhuǎn)換模塊(2.2)、電荷控制模塊(2.3)、電池管理系統(tǒng)模塊(2.4)以及本地專家?guī)炷K(2.5)，新型逆變器(2)的直流輸入端連接PV組件(3)的輸出電纜，新型逆變器(2)從直流輸入端輸入的直流電分為兩路，一路依次經(jīng)過(guò)最大功率點(diǎn)跟蹤模塊(2.1)的調(diào)整以及直流交流轉(zhuǎn)換模塊(2.2)的逆變后輸出交流電，其中最大功率點(diǎn)跟蹤模塊(2.1)與直流交流轉(zhuǎn)換模塊(2.2)之間形成一個(gè)直流輸出端，直流交流轉(zhuǎn)換模塊(2.2)后方形成一個(gè)交流端，另一路依次經(jīng)過(guò)電荷控制模塊(2.3)以及電池管理系統(tǒng)模塊(2.4)后回至直流輸出端，其中電池管理系統(tǒng)模塊(2.4)還與外置的蓄電池(4)連接，交流端處向外分出一根局域電網(wǎng)連接線以及三根負(fù)載連接線，多個(gè)新型逆變器(2)的局域電網(wǎng)連接線引出后連接形成局域電網(wǎng)(5)，三根負(fù)載連接線上均設(shè)置有負(fù)荷控制開(kāi)關(guān)(2.6)，局域電網(wǎng)(5)并入主電網(wǎng)(6)，局域電網(wǎng)(5)與主電網(wǎng)(6)連接處設(shè)置主電網(wǎng)開(kāi)關(guān)(7)，主電網(wǎng)(6)在局域電網(wǎng)(5)的入戶端設(shè)置一個(gè)多功能電表(8)，多功能電表(8)上引出數(shù)據(jù)總線(9)，數(shù)據(jù)總線上并聯(lián)分出多路數(shù)據(jù)支線，多路數(shù)據(jù)支線分別與集中監(jiān)控系統(tǒng)(I)的集中專家數(shù)據(jù)庫(kù)(1.2)以及多個(gè)新型逆變器(2 )的本地專家?guī)炷K(2.5)的相應(yīng)的端口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能智能戶用光伏發(fā)電控制系統(tǒng)，其特征在于三根負(fù)載連接線分別連接外置的關(guān)鍵負(fù)載、一般負(fù)載和次要負(fù)載。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多功能智能戶用光伏發(fā)電控制系統(tǒng)，其特征在于它包括集中監(jiān)控系統(tǒng)（1）以及多個(gè)新型逆變器（2），集中監(jiān)控系統(tǒng)（1）包括人機(jī)交換模塊（1.1）以及集中專家數(shù)據(jù)庫(kù)（1.2），新型逆變器（2）包括最大功率點(diǎn)跟蹤模塊（2.1）、直流交流轉(zhuǎn)換模塊（2.2）、電荷控制模塊（2.3）、電池管理系統(tǒng)模塊（2.4）以及本地專家?guī)炷K（2.5）。本發(fā)明多功能智能戶用光伏發(fā)電控制系統(tǒng)具有能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行并離主電網(wǎng)，完成局域電網(wǎng)內(nèi)用戶用電智能優(yōu)化調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H02S10/20, H02J7/00, H02J9/04, H02J3/38
【公開(kāi)號(hào)】CN104993511
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510302922
【發(fā)明人】査超麟, 季馬貴
【申請(qǐng)人】蘇州愛(ài)康低碳技術(shù)研究院有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年6月6日