專利名稱:一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及光伏發(fā)電【技術領域】，尤其涉及一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)。它包括供電網絡、負載、市電電源、光伏供電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和柴油供電系統(tǒng)，還包括與供電網絡連接的智能控制器，智能控制器包括依次連接的信號采集電路模塊、智能控制電路模塊、通信管理模塊和能量管理模塊，信號采集電路模塊的輸入端與供電網絡連接，能量管理模塊的輸出端與供電網絡連接。本發(fā)明大大地提高了特殊供電場合的重要負載的供電保障率，同時，使并網光伏發(fā)電系統(tǒng)具有更高的能源利用率和使用效率。并且由于光伏供電系統(tǒng)的二次下電，使EPS應急電源和柴油發(fā)電機的使用頻率降低，有效的節(jié)約了資源和降低了使用成本。
【專利說明】一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光伏發(fā)電【技術領域】，尤其涉及一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]能源是人類生存的基本要素和國民經濟和社會發(fā)展的重要物質基礎。隨著經濟社會的發(fā)展，對能源的需求日益增加。而與此同時，由于燃燒煤、石油等常規(guī)能源所帶來的能源短缺、環(huán)境污染和溫室效應也不容忽視。鑒于常規(guī)能源供給的有限性和環(huán)保壓力的增加，從根本上解決能源危機，我國必須充分利用可再生能源調整能源結構，促進經濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。
[0003]近年來，由于國家政策的支持和國民環(huán)保意識的提高，我國太陽能光伏建筑集成與并網發(fā)電得到快速發(fā)展。并網型光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點是可以省去蓄電池，而將電網作為自己的儲能單元。由于蓄電池在存儲和釋放電能的過程中，伴隨著能量的損失，而且，蓄電池的使用壽命通常僅為5?8年，報廢的蓄電池又將對環(huán)境造成污染。所以，省去蓄電池后的并網光伏系統(tǒng)不僅可以大幅度降低造價，還大大提高了系統(tǒng)的可靠性，具有更高的發(fā)電效率和更好的環(huán)保性能。將建筑物與光伏集成并網發(fā)電具有多方面的優(yōu)點，如:無污染、不需占用昂貴的土地、降低施工成本、不需要能量儲存設備、在用電地點發(fā)電避免或減少了輸配電損失等等，好的集成設計會使建筑物更加潔凈、美觀，容易被建筑師、用戶和公眾所接受，所以發(fā)展很快。但是，并網光伏發(fā)電系統(tǒng)有一個顯著特點:孤島保護功能。即當市電停電或發(fā)生故障時，即使是在白天光伏系統(tǒng)也必須立即停止發(fā)電。但是，對某些場合如:醫(yī)院、銀行系統(tǒng)、證券系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、化工系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)、機場等特重要負載必須保持持續(xù)供電。而傳統(tǒng)的并網光伏發(fā)電系統(tǒng)并不能保障在市電停電或發(fā)生故障時繼續(xù)給某些特重要負載提供電力，也就是說傳統(tǒng)的并網光伏發(fā)電系統(tǒng)并不具備二次下電的功能。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)。它具備二次下點功能，能夠在市電停電或發(fā)生故障時采用蓄電池進行供電，并切斷一般負載的供電，在蓄電池供電不足時切斷次重要負載并啟用柴油發(fā)電機對特重要負載繼續(xù)供電，保證特重要負載的正常運行。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)，包括供電網絡、負載、市電電源、光伏供電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和柴油供電系統(tǒng)，所述市電電源、光伏供電系統(tǒng)和柴油供電系統(tǒng)的輸出端均與供電網絡連接，所述供電網絡的輸出端與負載連接，還包括智能控制器，所述的智能控制器包括依次連接的信號采集電路模塊、智能控制電路模塊、通信管理模塊和能量管理模塊，所述信號采集電路模塊的輸入端與供電網絡連接，所述能量管理模塊的輸出端與供電網絡連接。
[0006]進一步的，還包括與供電網絡連接的數據采集和監(jiān)控模塊，所述的數據采集和監(jiān)控模塊輸出端連接有顯示及輸出模塊。
[0007]進一步的，還包括VCC電源，所述的VCC電源與顯示及輸出模塊、信號采集電路模塊、智能控制電路模塊、通信管理模塊和能量管理模塊連接。
[0008]進一步的，所述的光伏供電系統(tǒng)包括太陽能電池方陣和光伏微電網逆變器，所述太陽能電池方陣的輸出端通過光伏微電網逆變器與供電網絡連接。
[0009]進一步的，所述的儲能系統(tǒng)包括蓄電池和連接在蓄電池與供電網絡之間的EPS應急電源。
[0010]進一步的，所述的柴油供電系統(tǒng)包括柴油發(fā)電機和ATS自動切換系統(tǒng)，所述的柴油發(fā)電機輸出端通過ATS自動切換系統(tǒng)與供電網絡連接。
[0011]進一步的，所述的負載包括一般負載、次重要負載和特重要負載。
[0012]本實用新型的有益效果是:在傳統(tǒng)供電網絡上增加了一個智能控制器，智能控制器內的信號采集電路模塊通過供電網絡采集各種電源的供電情況，通過能量管理模塊根據市電電源的供電情況自動進行儲能系統(tǒng)的儲能、市電電源與光伏供電系統(tǒng)的切換以及在市電電源停電或發(fā)生故障時通過儲能系統(tǒng)和柴油供電系統(tǒng)實現(xiàn)二次下電功能。大大地提高了特殊供電場合的重要負載的供電保障率，同時，使并網光伏發(fā)電系統(tǒng)具有更高的能源利用率和使用效率。并且由于光伏供電系統(tǒng)的二次下電，使EPS應急電源和柴油發(fā)電機的使用頻率降低，有效的節(jié)約了資源和降低了使用成本。

【附圖說明】

[0013]圖1為本實用新型模塊連接原理圖；
[0014]圖2為系統(tǒng)控制流程圖；
[0015]圖中:1 一光伏供電系統(tǒng)，2—儲能系統(tǒng)，3—柴油供電系統(tǒng)，4一智能控制器。

【具體實施方式】
[0016]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0017]圖1所示，本實用新型包括供電網絡、負載、市電電源、光伏供電系統(tǒng)1、儲能系統(tǒng)2和柴油供電系統(tǒng)3，市電電源、光伏供電系統(tǒng)I和柴油供電系統(tǒng)3的輸出端均與供電網絡連接，供電網絡的輸出端與負載連接，還包括與供電網絡連接的數據采集和監(jiān)控模塊、智能控制器4，數據采集和監(jiān)控模塊的輸出端連接有顯示及輸出模塊，智能控制器I包括依次連接的信號采集電路模塊、智能控制電路模塊、通信管理模塊和能量管理模塊，信號采集電路模塊的輸入端與供電網絡連接，能量管理模塊的輸出端與供電網絡連接。還包括VCC電源，VCC電源與顯示及輸出模塊、信號采集電路模塊、智能控制電路模塊、通信管理模塊和能量管理模塊連接。其中，光伏供電系統(tǒng)I包括太陽能電池方陣和光伏微電網逆變器，太陽能電池方陣的輸出端通過光伏微電網逆變器與供電網絡連接。儲能系統(tǒng)2包括蓄電池和連接在蓄電池與供電網絡之間的EPS應急電源。柴油供電系統(tǒng)3包括柴油發(fā)電機和ATS自動切換系統(tǒng)，柴油發(fā)電機輸出端通過ATS自動切換系統(tǒng)與供電網絡連接。負載包括一般負載、次重要負載和特重要負載。
[0018]智能控制器是本系統(tǒng)的控制核心，它通過信號采集電路模塊采集各種電源的工作狀況，包括電壓電流等信息。而智能控制電路模塊接收信號采集電路模塊采集的數據信息進行整理，并根據預先設定的控制策略進行邏輯判斷，將執(zhí)行指令發(fā)給通信管理模塊，通信管理模塊利用TCP/IP協(xié)議上傳實時數據給能量管理模塊，最終由能量管理模塊進行各種能量的綜合協(xié)調、分配和管理。而數據采集和監(jiān)控模塊對系統(tǒng)的運行狀況進行實時監(jiān)控并把工作狀況發(fā)送給顯示及輸出模塊，以圖像和文字形式進行顯示輸出，供人進行識別監(jiān)控。
[0019]如圖2所示為本實用新型的控制流程圖，本實用新型的工作原理如下:在市電電源正常供電時，若光伏供電系統(tǒng)I發(fā)電功率大于負載功率，智能控制電路模塊發(fā)送信號給能量管理模塊切斷市電輸入，并將多余功率存儲到儲能系統(tǒng)2中，若光伏供電系統(tǒng)I發(fā)電功率小于負載功率時，智能控制電路模塊發(fā)送信號給能量管理模塊接入市電與光伏供電系統(tǒng)I發(fā)電一起給負載供電。當市電停電或發(fā)送故障時，智能控制器首先判斷光伏供電系統(tǒng)I發(fā)電功率是否能滿足負載功率，若不能滿足，立即啟動EPS應急電源通過蓄電池對負載進行供電，智能控制電路模塊發(fā)送信號給能量管理模塊切斷一般負載的供電。同時對蓄電池剩余容量進行監(jiān)測，達到設定的一次下電容量比例時，智能控制電路模塊發(fā)送信號給能量管理模塊切斷次重要負載的供電進行一次下電；當達到設定的二次下電容量比例時，智能控制電路模塊發(fā)送信號給能量管理模塊切斷蓄電池對特重要負荷的供電進行二次下電，同時ATS自動切換系統(tǒng)立即切換到柴油發(fā)電機，切換時間為毫秒級，柴油發(fā)電機立即啟動為特重要負載供電。當市電電壓恢復正常工作時，智能控制電路模塊發(fā)出信號給能量管理模塊對柴油發(fā)電機ATS自動切換系統(tǒng)和EPS應急電源執(zhí)行自動關機操作，同時執(zhí)行由市電電源和光伏供電系統(tǒng)的轉換操作。
[0020]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，應當指出，任何熟悉本領域的技術人員在本實用新型所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)，包括供電網絡、負載、市電電源、光伏供電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和柴油供電系統(tǒng)，所述市電電源、光伏供電系統(tǒng)和柴油供電系統(tǒng)的輸出端均與供電網絡連接，所述供電網絡的輸出端與負載連接，其特征在于:還包括智能控制器，所述的智能控制器包括依次連接的信號采集電路模塊、智能控制電路模塊、通信管理模塊和能量管理模塊，所述信號采集電路模塊的輸入端與供電網絡連接，所述能量管理模塊的輸出端與供電網絡連接。2.如權利要求1所述的一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:還包括與供電網絡連接的數據采集和監(jiān)控模塊，所述的數據采集和監(jiān)控模塊輸出端連接有顯示及輸出模塊。3.如權利要求1所述的一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:還包括VCC電源，所述的VCC電源與顯示及輸出模塊、信號采集電路模塊、智能控制電路模塊、通信管理模塊和能量管理模塊連接。4.如權利要求1所述的一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的光伏供電系統(tǒng)包括太陽能電池方陣和光伏微電網逆變器，所述太陽能電池方陣的輸出端通過光伏微電網逆變器與供電網絡連接。5.如權利要求1所述的一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的儲能系統(tǒng)包括蓄電池和連接在蓄電池與供電網絡之間的EPS應急電源。6.如權利要求1所述的一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的柴油供電系統(tǒng)包括柴油發(fā)電機和ATS自動切換系統(tǒng)，所述的柴油發(fā)電機輸出端通過ATS自動切換系統(tǒng)與供電網絡連接。7.如權利要求1所述的一種具備二次下電功能的光伏智能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的負載包括一般負載、次重要負載和特重要負載。
【文檔編號】H02J9-06GK204304495SQ201420713439
【發(fā)明者】唐明濤, 陳志強, 鄭家偉, 賈峰, 劉一春 [申請人]武漢經開能源科技發(fā)展有限公司