[實用新型]太陽能電站集散控制系統

有效

• 申請號: 200920222374.2
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN201622461U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 薛黎明;袁政
• 申請（專利權）人: 中海陽(北京)新能源電力工程有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;H02N6/00
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

技術領域

本實用新型屬于太陽能電站，具體涉及自動化控制系統的設計方法。

背景技術

隨著計算機技術、現場總線技術、網絡通信技術的發展，以及太陽能電站對控制系統的實時性、信息化、智能化、標準化、開放性要求的提高，要求太陽能電站控制系統具有工作可靠、速度快、通用性、配置靈活、維護方便和價格低廉等特性。

目前，大型甚至巨型太陽能發電站系統建立以后，由于系統由許多個單元太陽能電池板組成，管理和維修給管理人員帶來許多的不便，排查故障的時候十分麻煩。不能快速查處故障的具體位置，也沒有相應的報警提醒裝置，從而導致整個系統的壽命降低。在解決這一難題的基礎上研發了太陽能電站集散控制系統。

實用新型內容

為了解決對太陽能電站實施自動化控制，我們提出了太陽能電站控制系統。太陽能電站集散控制系統是一種集中管理和分散控制系統，是融合了計算機技術、現場總線技術和網絡通信技術為一體的高級控制系統，系統的管理、控制、數據采集等功能分散在系統的不同計算機中。

一種太陽能電站集散控制系統，由現場控制級、集中操作監視級和綜合信息管理級構成，現場控制級包括：太陽能輸入系統，并網逆變器系統和電力輸出系統；集中操作監視級包括：數據采集系統，數據通訊系統，數據存儲系統，數據監控系統，數據顯示系統，操作站；綜合信息管理級包括：管理計算機；所述現場控制級中的太陽能輸入系統與并網逆變器系統相連，并網逆變器系統與電力輸出系統相連；集中操作監視級中的數據采集系統與數據通訊系統相連；所述數據通訊系統分別與所述現場控制級和集中操作監視級中的其他各組成部分相連；所述管理計算機通過網間連接器與數據通訊系統相連。

進一步，所述的電力輸出系統與電網相連。

進一步，所述的太陽能輸入系統包括太陽能電池板、跟蹤器和匯流箱，跟蹤器設置在所述電池板的支架上，單元太陽能電池板回路上的通信模塊均有獨立地址，匯流箱中的繼電器均設置有傳感器用來采集數據。

進一步，所述的太陽能輸入系統中的匯流箱，當太陽光微弱的時候，通過匯流箱內的串并聯的切換，關閉一部分的并網逆變器，串聯的太陽能組件個數增加，使單元組件的電壓升高，逆變器的輸入端口能正常工作；并將通過傳感器采集到的數據傳輸到微處理器，在計算機的顯示器上顯示。

進一步，所述的匯流箱內串并聯切換，具體為：當一路太陽能電池板電壓小于0.25×峰值工作電壓Upm時，匯流箱中四路串聯，一路總輸出；當一路太陽能電池板電壓為(0.25-0.5)×峰值工作電壓Upm時，兩路串聯，兩路總輸出；當一路太陽能電池板電壓為(0.5-1)×峰值工作電壓Upm時，不串聯，四路輸出。

太陽能電站集散控制系統中的太陽能組件方陣都采用了太陽能自動跟蹤系統，此系統能提高太陽能電站8％的光照利用率，除去本身的自耗電以外，還可以增加3％。控制系統中的一級匯流和二級匯流的自動串并聯裝置比不采用此系統的電站發電量提高5％，由于繼電器本身只是線圈，而且耗電量相當的小。統計的結果表明，太陽能集散控制系統除了控制電站的正常工作外，還可以提高電站的利用率，大大增加了發電量。

附圖說明

圖1太陽能電站集散控制系統原理框圖

圖2太陽能輸入系統原理框圖

圖3一級匯流和二級匯流的數據讀取步驟

圖4一級匯流和二級匯流的控制步驟

圖5太陽能跟蹤支架

圖6跟蹤器程序運行流程

圖7匯流箱繼電器工作原理電路圖

具體實施方式

太陽能電站集散控制系統。見圖1，它由現場控制級、集中操作監視級和綜合信息管理級構成。現場控制級包括：太陽能輸入系統101、并網逆變器系統102和電力輸出系統103；集中操作監視級包括：數據采集系統104、數據通訊系統105、數據存儲系統106、數據監控系統111、大屏幕顯示器107、工程師操作站108和操作員操作站109；綜合信息管理級包括：管理計算機112。