光伏電站無功功率控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種光伏電站無功功率控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要部件是太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器。其特點(diǎn)是可靠性高、使用壽命長、不污染環(huán)境、能獨(dú)立發(fā)電又能并網(wǎng)運(yùn)行，受到各國企業(yè)組織的青睞，具有廣闊的發(fā)展前景。
[0003]與公共電網(wǎng)相聯(lián)接且共同承擔(dān)供電任務(wù)的太陽能光伏電站稱為并網(wǎng)光伏電站，并網(wǎng)系統(tǒng)由太陽能電池方陣、系統(tǒng)控制器、并網(wǎng)逆變器等組成。由于太陽能具有一定波動(dòng)性特點(diǎn)，這增加了電網(wǎng)的不確定性，需要通過調(diào)節(jié)和加裝儲(chǔ)能系統(tǒng)來平衡和平抑風(fēng)電功率波動(dòng)。風(fēng)電場并網(wǎng)運(yùn)行給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了一定的沖擊和挑戰(zhàn)。為了保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，為了保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，往往在運(yùn)行控制中留有較大的安全裕度，這導(dǎo)致電網(wǎng)能力得不到充分利用，即使是在電網(wǎng)缺電時(shí)，光伏電站的出力也不能得到充分利用，這無疑浪費(fèi)了光伏電站的裝機(jī)容量。因此，如何主動(dòng)對(duì)光伏電站的無功出力進(jìn)行控制，是光伏發(fā)電十分關(guān)心的課題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種光伏電站無功功率控制系統(tǒng)，包括:
[0005]升壓站數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)；
[0006]光伏電站數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集光伏電站工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；
[0007]電網(wǎng)通信模塊，用于接收調(diào)度中心所下達(dá)的電網(wǎng)調(diào)度指令；
[0008]能量控制模塊，分別與所述升壓站數(shù)據(jù)采集模塊、光伏電站數(shù)據(jù)采集模塊和電網(wǎng)通信模塊連接，依據(jù)上述模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行無功調(diào)整；
[0009]無功補(bǔ)償控制模塊，與所述能量控制模塊連接，接收無功控制指令，進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換以后輸出。
[0010]由上，能量控制模塊依據(jù)升壓站數(shù)據(jù)、光伏電站數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)調(diào)度指令進(jìn)行無功控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場無功出力的充分利用。
[0011]可選的，還包括:
[0012]太陽光輻射采集模塊，用于檢測光伏電站所在位置的太陽能輻射量；
[0013]溫度采集模塊，用于檢測光伏電站所在位置的溫度數(shù)據(jù)；
[0014]功率預(yù)測模塊，分別與所述太陽光輻射采集模塊和溫度采集模塊連接，用于進(jìn)行功率預(yù)測；
[0015]所述能量控制模塊還與所述功率預(yù)測模塊連接，進(jìn)行無功調(diào)整。
[0016]由上，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)未來一段時(shí)間的功率進(jìn)行預(yù)估，從而為無功控制提供有效的數(shù)據(jù)支持。
[0017]可選的，所述太陽光輻射采集模塊和所述溫度采集模塊封裝于透明玻璃罩內(nèi)，所述透明玻璃罩的側(cè)壁設(shè)置有通孔。
[0018]由上，使其準(zhǔn)確檢測太陽能輻射以及溫度數(shù)據(jù)，并且保障其工作環(huán)境。
[0019]可選的，所述細(xì)通孔傾斜設(shè)置，在所述透明玻璃保護(hù)罩的內(nèi)側(cè)端高于透明玻璃保護(hù)罩的外側(cè)端。
[0020]由上，可以通風(fēng)防雨。
[0021]可選的，所述電網(wǎng)通信模塊至少包括以下之一:Wi_Fi通信模塊、GSM通信模塊和GPRS通信模塊。
[0022]由上，可以適應(yīng)不同種類接口的接收裝置，使得所檢測的數(shù)據(jù)可以及時(shí)輸出。
[0023]可選的，所述升壓站數(shù)據(jù)采集模塊包括相互連接的電量計(jì)量器和RS485通信模塊。
[0024]可選的，所述光伏電站數(shù)據(jù)采集模塊包括相互連接的Modbus采集器和0PC通信模塊。
【附圖說明】
[0025]圖1為光伏電站無功功率控制系統(tǒng)的原理示意圖；
[0026]圖2為RS485通信模塊的電路原理圖；
[0027]圖3為光伏電站數(shù)據(jù)采集的拓?fù)鋱D；
[0028]圖4為0PC通信模塊的電路原理圖；
[0029]圖5為透明玻璃保護(hù)罩的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為能量控制模塊的電路原理圖；
[0031 ] 圖7為LAN通信模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面參照?qǐng)D1?7對(duì)本實(shí)用新型所述光伏電站無功功率控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0033]如圖1所示，系統(tǒng)包括:
[0034]升壓站數(shù)據(jù)采集模塊20，用于采集并網(wǎng)電壓以及電流數(shù)據(jù)。所述升壓站數(shù)據(jù)采集模塊20通過電量計(jì)量器實(shí)現(xiàn)。由于并網(wǎng)的輸電線路是架空線路，由此升壓站數(shù)據(jù)采集模塊20采用卡環(huán)結(jié)構(gòu)，以固定于輸電線路上。所采集的并網(wǎng)電壓以及電流數(shù)據(jù)通過如圖2中所示的RS485通信模塊傳輸至后文所述能量控制模塊10。
[0035]光伏電站數(shù)據(jù)采集模塊30，由相互連接的Modbus采集器和0PC通信模塊組成，用于采集光伏電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括組件運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、直流柜、逆變器、交流柜和匯流箱的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。如圖3中所示，上述裝置的數(shù)據(jù)通過Modbus采集器匯總，通過如圖4中所示的0PC通信模塊傳輸至后文所述能量控制模塊10。
[0036]電網(wǎng)通信模塊40與調(diào)度中心通信連接，用于接收調(diào)度中心所下達(dá)的電網(wǎng)調(diào)度指令。所述電網(wǎng)通信模塊40可采用W1-Fi通信模塊、GSM通信模塊或GPRS通信模塊等實(shí)現(xiàn)，所接收的電網(wǎng)調(diào)度指令最終傳輸至后文所述能量控制模塊10。
[0037]太陽光輻射采集模塊501，用于檢測光伏電站所在位置的太陽能輻射量。
[0038]溫度采集模塊502，用于檢測光伏電站所在位置的溫度數(shù)據(jù)。
[0039]如圖5所示，本實(shí)施例中，所述太陽光輻射采集模塊501和溫度采集模塊502封裝于透明玻璃保護(hù)罩503內(nèi)，所述透明玻璃保護(hù)罩的側(cè)壁設(shè)置有細(xì)通孔504。所述細(xì)通孔504傾斜設(shè)置，具體設(shè)置為:細(xì)通孔在透明玻璃保護(hù)罩的內(nèi)側(cè)高于外側(cè)。由上，可以保護(hù)太陽光輻射采集模塊501和溫度采集模塊502，使其準(zhǔn)確檢測太陽能輻射以及溫度數(shù)據(jù)，并且由于細(xì)通孔504的設(shè)置，還可以實(shí)現(xiàn)通風(fēng)防雨。
[0040]功率預(yù)測模塊50，分別與所述太陽光輻射采集模塊501和溫度采集模塊502連接，用于依據(jù)上述兩模塊所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行功率預(yù)測，并將所預(yù)測的結(jié)果傳輸至后文所述的能量控制模塊10。另外，功率預(yù)測模塊50還可在上述兩模塊所采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合未來12?24小時(shí)的天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，對(duì)光伏電站的功率進(jìn)行預(yù)測。
[0041]能量控制模塊10用于依據(jù)與其連接的升壓站數(shù)據(jù)采集模塊20、光伏電站數(shù)據(jù)采集模塊30、電網(wǎng)通信模塊40和功率預(yù)測模塊50所檢測的數(shù)據(jù)，進(jìn)行無功調(diào)整，并輸出調(diào)整指令。所述能量控制模塊10通過圖6示出的FPGA芯片(FPGA，F(xiàn)ield — Programmable GateArray，現(xiàn)場可編程門陣列)實(shí)現(xiàn)。
[0042]無功補(bǔ)償控制模塊60，通過如圖7所示的LAN通信模塊與所述能量控制模塊10連接，用于接收能量控制模塊10所輸出的無功控制指令，進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換以后輸出至無功補(bǔ)償設(shè)備。
[0043]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏電站無功功率控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 升壓站數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)； 光伏電站數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集光伏電站工作狀態(tài)數(shù)據(jù)； 電網(wǎng)通信模塊，用于接收調(diào)度中心所下達(dá)的電網(wǎng)調(diào)度指令； 能量控制模塊，分別與所述升壓站數(shù)據(jù)采集模塊、光伏電站數(shù)據(jù)采集模塊和電網(wǎng)通信模塊連接； 無功補(bǔ)償控制模塊，與所述能量控制模塊連接，接收無功控制指令，進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換以后輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 太陽光輻射采集模塊，用于檢測光伏電站所在位置的太陽能輻射量； 溫度采集模塊，用于檢測光伏電站所在位置的溫度數(shù)據(jù)； 功率預(yù)測模塊，分別與所述太陽光輻射采集模塊和溫度采集模塊連接，用于進(jìn)行功率預(yù)測； 所述能量控制模塊還與所述功率預(yù)測模塊連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽光輻射采集模塊和所述溫度采集模塊封裝于透明玻璃罩內(nèi)，所述透明玻璃罩的側(cè)壁設(shè)置有通孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通孔傾斜設(shè)置，在所述透明玻璃保護(hù)罩的內(nèi)側(cè)端高于透明玻璃保護(hù)罩的外側(cè)端。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電網(wǎng)通信模塊至少包括以下之一:W1-Fi通信模塊、GSM通信模塊和GPRS通信模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓站數(shù)據(jù)采集模塊包括相互連接的電量計(jì)量器和RS485通信模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏電站數(shù)據(jù)采集模塊包括相互連接的Modbus采集器和0PC通信模塊。
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種光伏電站無功功率控制系統(tǒng)，包括：升壓站數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)；光伏電站數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集光伏電站工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；電網(wǎng)通信模塊，用于接收調(diào)度中心所下達(dá)的電網(wǎng)調(diào)度指令；能量控制模塊，分別與所述升壓站數(shù)據(jù)采集模塊、光伏電站數(shù)據(jù)采集模塊和電網(wǎng)通信模塊連接，依據(jù)上述模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行無功調(diào)整；無功補(bǔ)償控制模塊，與所述能量控制模塊連接，接收無功控制指令，進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換以后輸出。由上，能量控制模塊依據(jù)升壓站數(shù)據(jù)、光伏電站數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)調(diào)度指令進(jìn)行無功控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場的有功出力以及無功出力的充分利用。
【IPC分類】H02J3/18, H02J3/38
【公開號(hào)】CN204967271
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520711157
【發(fā)明人】申?duì)T, 郭宗軍
【申請(qǐng)人】創(chuàng)維互聯(lián)（北京）新能源科技有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年9月14日