本發(fā)明涉及一種光伏跟蹤支架陣列的供電網(wǎng)絡(luò)，該光伏跟蹤支架陣列由多個(gè)具有相同電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和用電需求的光伏跟蹤支架組成，尤其涉及一種光伏跟蹤支架陣列總線供電網(wǎng)絡(luò)及調(diào)度算法。

背景技術(shù)：
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光伏跟蹤支架在電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的帶動(dòng)下完成間歇性的視日動(dòng)作，而電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊需要供電線路為其提供電能。傳統(tǒng)的光伏跟蹤支架供電線路為星形供電網(wǎng)絡(luò)(參見(jiàn)圖1和圖2)，即從變壓器中接出供電線路、進(jìn)入配電柜進(jìn)行線路分配和限流保護(hù)后，再?gòu)呐潆姽褚孕切尉W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)鋪設(shè)專用線路到每一個(gè)光伏跟蹤支架，為每個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊供電。星形供電網(wǎng)絡(luò)需要的線路鋪設(shè)量較大，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊也存在重復(fù)配置現(xiàn)象，增加了建設(shè)成本和運(yùn)維工作量；同一個(gè)變壓器下的所有電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊之間由于沒(méi)有協(xié)同調(diào)度機(jī)制，存在全部電機(jī)同時(shí)動(dòng)作、同時(shí)停止的可能性，導(dǎo)致電網(wǎng)負(fù)載波動(dòng)增大；大量電機(jī)間歇性運(yùn)轉(zhuǎn)的隨機(jī)負(fù)載特性，由于沒(méi)有協(xié)同調(diào)度機(jī)制，使變壓器容量設(shè)計(jì)不得不按照所有電機(jī)功率總和來(lái)考慮，存在容量浪費(fèi)的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種光伏跟蹤支架陣列總線供電網(wǎng)絡(luò)及調(diào)度算法，簡(jiǎn)化系統(tǒng)配置以降低建設(shè)和運(yùn)維成本、均衡調(diào)度負(fù)載以降低對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)的沖擊。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種光伏跟蹤支架陣列總線供電網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)適用于大規(guī)模光伏跟蹤支架陣列的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電源供電，所述的總線供電網(wǎng)絡(luò)包括：設(shè)置于光伏陣列控制室的總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)，設(shè)置于每個(gè)光伏跟蹤支架上的電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)，設(shè)置于每個(gè)光伏跟蹤支架上、并且與該支架的電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)相連接的電機(jī)執(zhí)行器；所述的總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)與多個(gè)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)連接，所述的每個(gè)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)與對(duì)應(yīng)的電機(jī)執(zhí)行器連接。

所述的總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)包括：供電輸入線路連接端子、防雷及防浪涌保護(hù)模塊、變壓器模塊、整流模塊、濾波模塊、穩(wěn)壓模塊、供電輸出限流保護(hù)模塊和供電輸出線路連接端子，并且依所述的順序依次連接。

所述的電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)包括：供電輸入線路連接端子、光電隔離模塊、電流檢測(cè)模塊、固態(tài)繼電器橋式電源分配模塊、供電輸出線路連接端子，并且依所述的順序依次連接。

所述的總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)與多個(gè)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)之間的連接方式包括一條環(huán)形總線供電線路和一條環(huán)形總線通信線路；

所述的電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)與電機(jī)執(zhí)行器之間的連接方式是專用供電線路。

作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種基于光伏跟蹤支架陣列總線供電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度算法，具體包括以下步驟：

(1)總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)自檢，確認(rèn)供電輸入電壓正常；

(2)總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)開(kāi)始向所有電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)供電，并通過(guò)通信總線向所有電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)發(fā)出自檢指令；

(3)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)自檢，確認(rèn)供電輸入電壓正常，電機(jī)執(zhí)行器狀態(tài)正常，并通過(guò)通信總線向總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)匯報(bào)狀態(tài)；

(4)總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的光伏跟蹤算法策略和所連接的多個(gè)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)的數(shù)量，計(jì)算每個(gè)光伏跟蹤支架在一個(gè)供電周期內(nèi)所能分配的供電時(shí)隙的最小長(zhǎng)度和最大長(zhǎng)度；

(5)總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)按照供電時(shí)隙的最小長(zhǎng)度，依據(jù)所有電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)的調(diào)度順序，通過(guò)通信總線依次命令電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行視日動(dòng)作；

(6)當(dāng)某一個(gè)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)在最小時(shí)隙內(nèi)無(wú)法完成預(yù)定的視日動(dòng)作，則該電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)通過(guò)通信總線向總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)申請(qǐng)延長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間；

(7)總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)根據(jù)該特殊請(qǐng)求，在最大時(shí)隙范圍內(nèi)向該電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)提供額外供電時(shí)隙，使該子系統(tǒng)能夠繼續(xù)完成視日動(dòng)作；

(8)如果在最大時(shí)隙范圍內(nèi)，電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)仍然不能完成視日動(dòng)作，則總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)終止向該子系統(tǒng)供電，而根據(jù)調(diào)度順序?qū)ο乱粋€(gè)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)執(zhí)行供電調(diào)度作業(yè)；

(9)當(dāng)所有的電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)都進(jìn)行了一輪視日動(dòng)作后，總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)再?gòu)牡?1)步開(kāi)始，重復(fù)執(zhí)行，直到收到停止視日動(dòng)作指令為止。

本發(fā)明通過(guò)總線供電網(wǎng)絡(luò)配置方案實(shí)現(xiàn)電源轉(zhuǎn)換模塊復(fù)用，減少了光伏跟蹤支架陣列的電源轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)量，降低了建設(shè)成本和運(yùn)行維護(hù)成本；通過(guò)總線供電網(wǎng)絡(luò)調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)了大量用電設(shè)備的錯(cuò)峰運(yùn)行，有效降低了供電變壓器的設(shè)計(jì)容量、減少了負(fù)載波動(dòng)對(duì)供電電網(wǎng)的沖擊，有利于光伏電站的降低成本和可靠運(yùn)行。

附圖說(shuō)明：

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)星形供電網(wǎng)絡(luò)示意圖。

圖2是基于現(xiàn)有技術(shù)的電源供電模塊配置圖。

圖3是本發(fā)明的總線供電網(wǎng)絡(luò)示意圖。

圖4是本發(fā)明的總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)配置圖。

圖5是本發(fā)明的電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)配置圖。

圖6是本發(fā)明的基于總線供電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度算法時(shí)隙分配圖。

圖7是本發(fā)明的基于總線供電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度算法流程圖。

具體實(shí)施方式：

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖3至圖6所示，本實(shí)施例的光伏跟蹤支架陣列總線供電網(wǎng)絡(luò)，包括：

設(shè)置于光伏陣列控制室的總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)，設(shè)置于每個(gè)光伏跟蹤支架上的電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)，設(shè)置于每個(gè)光伏跟蹤支架上、并且與該支架的電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)相連接的電機(jī)執(zhí)行器；所述的總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)與多個(gè)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)連接，所述的每個(gè)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)與對(duì)應(yīng)的電機(jī)執(zhí)行器連接。

所述的總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)包括：供電輸入線路連接端子、防雷及防浪涌保護(hù)模塊、變壓器模塊、整流模塊、濾波模塊、穩(wěn)壓模塊、供電輸出限流保護(hù)模塊和供電輸出線路連接端子，并且依所述的順序依次連接。

所述的電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)包括：供電輸入線路連接端子、光電隔離模塊、電流檢測(cè)模塊、固態(tài)繼電器橋式電源分配模塊、供電輸出線路連接端子，并且依所述的順序依次連接。

所述的總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)與多個(gè)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)之間的連接方式包括一條環(huán)形總線供電線路和一條環(huán)形總線通信線路；

所述的電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)與電機(jī)執(zhí)行器之間的連接方式是專用供電線路。

如圖7所示，作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種基于光伏跟蹤支架陣列總線供電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度算法，具體包括以下步驟：

(1)總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)自檢，確認(rèn)供電輸入電壓正常；

(2)總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)開(kāi)始向所有電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)供電，并通過(guò)通信總線向所有電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)發(fā)出自檢指令；

(3)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)自檢，確認(rèn)供電輸入電壓正常，電機(jī)執(zhí)行器狀態(tài)正常，并通過(guò)通信總線向總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)匯報(bào)狀態(tài)；

(4)總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的光伏跟蹤算法策略和所連接的多個(gè)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)的數(shù)量，計(jì)算每個(gè)光伏跟蹤支架在一個(gè)供電周期內(nèi)所能分配的供電時(shí)隙的最小長(zhǎng)度和最大長(zhǎng)度；

(5)總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)按照供電時(shí)隙的最小長(zhǎng)度，依據(jù)所有電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)的調(diào)度順序，通過(guò)通信總線依次命令電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行視日動(dòng)作；

(6)當(dāng)某一個(gè)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)在最小時(shí)隙內(nèi)無(wú)法完成預(yù)定的視日動(dòng)作，則該電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)通過(guò)通信總線向總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)申請(qǐng)延長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間；

(7)總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)根據(jù)該特殊請(qǐng)求，在最大時(shí)隙范圍內(nèi)向該電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)提供額外供電時(shí)隙，使該子系統(tǒng)能夠繼續(xù)完成視日動(dòng)作；

(8)如果在最大時(shí)隙范圍內(nèi)，電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)仍然不能完成視日動(dòng)作，則總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)終止向該子系統(tǒng)供電，而根據(jù)調(diào)度順序?qū)ο乱粋€(gè)電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)執(zhí)行供電調(diào)度作業(yè)；

(9)當(dāng)所有的電機(jī)供電與驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)都進(jìn)行了一輪視日動(dòng)作后，總線電源轉(zhuǎn)換與供電子系統(tǒng)再?gòu)牡?1)步開(kāi)始，重復(fù)執(zhí)行，直到收到停止視日動(dòng)作指令為止。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。