[發(fā)明專利]一種穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711340441.6
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107979114B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙高琳
• 申請（專利權(quán)）人: 江西中電投新能源發(fā)電有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 合肥市科融知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34126
• 代理人: 晉圣智

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源領(lǐng)域，尤其涉及一種穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站。

背景技術(shù)

光伏發(fā)電是人類利用太陽能的科技手段之一。現(xiàn)有的光伏發(fā)電板是將多塊光電轉(zhuǎn)換材料集成在一塊基底上，最后組裝在支架上制作而成的。在大規(guī)模光伏發(fā)電廠中，會使用數(shù)量巨大的光伏發(fā)電板排布成陣列，通過串并聯(lián)電路連接至升壓、變流設(shè)備將電能存儲在蓄電池中或并入電網(wǎng)。

眾所周知，光伏材料具有一定的使用壽命，并且由于制造工藝復(fù)雜，每一塊光伏發(fā)電板都可能具有不同的使用壽命。另外，由于集成線路或其他故障的存在，也將導(dǎo)致每一塊光伏發(fā)電板的壽命不盡相同。還有另一個重要因素，就是半導(dǎo)體硅材料的工作發(fā)熱問題，嚴(yán)重影響光伏板的工作壽命。

綜上所述，大型光伏發(fā)電廠中的大量光伏板存在隨機(jī)的工作壽命終止，或基于發(fā)電效益考慮而應(yīng)當(dāng)終止使用的情況。太陽能電池板雖然是依靠光照發(fā)熱發(fā)電，但是，其使用壽命根據(jù)運(yùn)行溫度，輸出功率等多種因素相關(guān)，如果不主要控制輸出功率而導(dǎo)致太陽能電池板的溫度長時間過高，大大降低了其使用壽命，也不利于太陽能電站的穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題：一種穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站，所述太陽能電站包括多個太陽能電池板子模塊、控制器、逆變器、變壓器、最大功率控制模塊、溫度檢測模塊；所述太陽能電池板子模塊包括多個串并聯(lián)連接的太陽能電池板；每個太陽能電池板子模塊對應(yīng)連接逆變器，所述逆變器輸出端通過交流母線連接變壓器，所述變壓器通過傳輸線路連接電網(wǎng)；所述溫度檢測模塊檢測太陽能電池板運(yùn)行的實(shí)時溫度，所述控制器根據(jù)所述實(shí)時溫度進(jìn)行運(yùn)行模式判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果發(fā)送控制指令到所述最大功率控制模塊，所述最大功率控制模塊根據(jù)所述控制指令控制太陽能電池板輸出匹配的功率。

所述的一種穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站， 所述控制器包括預(yù)測模塊、計(jì)算模塊、比較模塊，所述預(yù)測模塊用于進(jìn)行溫度趨勢判斷，根據(jù)光照因數(shù)預(yù)測未來一段時間的溫度趨勢；所述計(jì)算模塊用于根據(jù)未來的光照及溫度計(jì)算太陽能電池子模塊輸出的電壓和電壓，計(jì)算輸出到電網(wǎng)的電壓以及計(jì)算太陽能電池板能夠承受的最高溫度閾值；所述比較模塊用于比較當(dāng)前溫度和最高溫度閾值。

所述的一種穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站，所述計(jì)算太陽能電池子模塊輸出的電流和電壓具體包括為：

其中，in為單個太陽能電池輸出的電流，Vpv為單個太陽能電池板的輸出電壓，N并為并聯(lián)太陽能電池板的個數(shù)，N串為串聯(lián)太陽能電池板的個數(shù)。

所述的一種穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站，所述計(jì)算輸出到電網(wǎng)的電壓Vg具體包括：

其中，Ei為第i個太陽能電池板子模塊對應(yīng)的修正系數(shù)，Vpv1子、Vpv2子、Vpvi子、Vpvn子分別為第1、2、i、n個太陽能電池板子模塊的輸出電壓。

所述的一種穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站，所述計(jì)算太陽能電池板能夠承受的最高溫度閾值具體包括：

其中，Tmaxi：太陽能電池板能夠承受的最高溫度閾值，Vg電網(wǎng)電壓；Vmppt標(biāo)準(zhǔn)溫度下最大功率輸出電壓； 串聯(lián)太陽能電池?cái)?shù)量，Ei為調(diào)整因子，Gmaxi為；最大光照因子；Tn正常工作的電池溫度。

所述的一種穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站，所述最大功率控制模塊根據(jù)所述控制指令控制太陽能電池板輸出匹配的功率具體包括：

其中，Vc為逆變器輸出的電壓，為逆變器輸出電壓的相位角，X為逆變器到電網(wǎng)的電抗，I1、I2、Ii、In為太陽能電池子模塊輸出的電流；T為檢測的當(dāng)前的太陽能電池運(yùn)行的溫度。

所述的一種穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站，所述逆變器由四個IGBT組成，所述變壓器包括三個繞組升壓變壓器。

所述的一種穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站，所述光伏電站還包括電動車充電樁，所述充電樁包括功率限額模塊、功率總控模塊、觸摸顯示屏、支付模塊、快慢充電接口；所述功率限額模塊提供等級不同的充電功率，所述功率限額模塊連接所述支付模塊，不同的充電功率對應(yīng)不同支付單價；所述功率總控模塊用于計(jì)算電動車充電到需求電量的總功率，并在開始充電之前發(fā)送到所述光伏電站的控制器，所述控制器根據(jù)功率相應(yīng)的調(diào)整太陽能電池板；所述觸摸顯示屏用于進(jìn)行收費(fèi)、功率顯示；所述快慢充電接口用于根據(jù)用戶選擇的充電功率自動進(jìn)行充電接口切換。

所述的一種穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站，所述充電樁還包括預(yù)約模塊，所述預(yù)約模塊根據(jù)預(yù)約充電時長或預(yù)約充電功率發(fā)送到功率總控模塊，進(jìn)行功率預(yù)留。

所述的一種穩(wěn)定運(yùn)行的光伏電站，還包括鎖相環(huán)，所述鎖相環(huán)用于檢測輸出到電網(wǎng)的電壓的相位角。