[發明專利]一種可優化控制的新能源實驗室系統

無效

• 申請號: 201110282726.5
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN102508463A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 李旭東;劉思佳
• 申請（專利權）人: 李旭東
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于新能源領域，尤其涉及一種可優化控制的新能源實驗室系統。

背景技術

新能源產業是《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃的建議》提出的七大戰略性新興產業之一，其中，“十二五”期間國內光伏總裝機容量達12GW，是目前裝機容量的幾十倍。伴隨著國家發改委確定了光伏上網基準電價，這將為我國的光伏產業及以光伏為主體的新能源應用在未來得到高速發展提供契機。

我國歷來重視教育發展，在最新的“2010-2020”教育發展戰略綱就重點提到“教育均衡與公平、多層次辦學及培養各類不同特點的人才；把我國打造為人力資源強國”口號。可見，隨著新能源在我國的大量應用，這將為就讀于機電、電氣、通信、物理、化學、管理、營銷等專業的學生提供很多的就業崗位，這就要求高等院校培養出在新能源領域發展的人才。就高等院校而言，實驗室是學生在學校實踐和增長知識的最佳場所，目前已運行于國家電網公司及重點高等院校的新能源實驗室系統，由于其機組容量大、設備投入高、占地面積大等特點，難以在大多數院校中推廣，然而，目前小型新能源試驗臺又偏向單一發電單元，缺乏綜合性、系統性。隨著新能源技術的發展，建設一種小規模、可變結構、兼顧多種新能源發電單元的新能源實驗室系統是目前多數高校合理的需求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種規模小、功能強、結構可變、試驗項目齊備且面向應用的可優化控制的新能源實驗室系統。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種可優化控制的新能源實驗室系統，由通用電氣接線網絡及多功能控制器連接構成，該通用電氣接線網絡包括光伏發電組件、風電機組、控制逆變器、電動開關、模擬光照器和模擬風力器，光伏發電組件、風電機組、蓄電池分別連接到相應的控制逆變器上并通過電動開關與交流總線和直流總線相連接，模擬光照器和模擬風力器與交流電網相連接；該多功能控制器由微處理器、開關量輸入端口、開關量輸出端口、模擬量輸入端口、串行通信端口、電源及接地端口連接構成，開關量輸入端口與電動開關相連接用于采集電動開關位置信號，開關量輸出端口與電動開關相連接實現自動分合閘或遙控分合閘功能，模擬量輸入端口分別連接風力傳感器、光照度傳感器、交流總線和直流總線上采集相應回路的交流電氣量和直流電氣量，串行通信端口與控制逆變器相連接。

而且，所述通用電氣接線網絡的具體連接關系為：光伏發電組件PVDG1、光伏發電組件PVDG2和光伏發電組件PVDG3的輸出端分別連接到光伏控制逆變器PEU1、光伏控制逆變器PEU2上，光伏發電組件PVDG3輸出端分別通過電動開關DL10和電動開關DL11與光伏控制逆變器PEU3和綜合控制逆變器PEU6相連接，三個光伏控制逆變器分別通過電動開關DL2、電動開關DL3、電動開關DL4連接到交流總線上，在每個光伏發電組件上安裝有與多功能控制器的模擬量輸入通道相連接的光照度傳感器；第一風電機組輸出端連接到風電控制逆變器PEU4上，第二風電機組輸出端通過電動開關DL12和電動開關DL13分別與風電控制逆變器PEU5和綜合控制逆變器PEU6相連接，二個風電控制逆變器PEU4、PEU5分別通過電動開關DL5和DL6連接到交流總線上，在每個風電機組的頂端安裝有與多功能控制器模擬量輸入通道相連接的風力傳感器；蓄電池組的輸出端分別通過電動開關DL8、電動開關DL14分別連接到綜合控制逆變器PEU6和蓄電池雙向控制逆變器PEU7上，綜合控制逆變器PEU6交流輸出端通過電動開關DL7連接到交流總線上，綜合控制逆變器PEU6直流輸出端連接到直流總線上；交流負載通過電動開關DL15、電動開關DL16、電動開關DL17連接到交流總線上，直流負載通過電動開關DL18、電動開關DL19、電動開關DL20連接到直流總線上；模擬光照器和模擬風力器連接到交流電網上。

而且，所述的開關量輸入端口和開關量輸出端口均為32路；所述的模擬量輸入端口為20路；所述的串行通信端口為四個，其中第一串行通信端口與三個光伏控制逆變器相連接，第二串行通信端口與二個風電控制逆變器相連接，第三串行通信端口與綜合控制逆變器及蓄電池蓄電池雙向控制逆變器相連接，第四個串行通信端口與上位機相連接進行后臺SCADA監控功能實驗。

而且，所述的多功能控制器還設有一網絡接口，通過該網絡接口連接一計算機并通過計算機瀏覽器進行WebSCADA實驗。