一種靈活可靠的太陽能光伏發(fā)電防逆流技術(shù)

1、一種靈活可靠的太陽能光伏發(fā)電防逆流實(shí)現(xiàn)方法摘 要: 本文是基于 powersa 防逆流裝置 , 詳細(xì)介紹防逆流的實(shí)現(xiàn)方法, 并結(jié)合典型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)例講述防逆流邏輯。關(guān)鍵詞 : 太陽能發(fā)電系統(tǒng)電網(wǎng)防逆流中圖分類號 :tm6文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :a文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0001-02為了實(shí)現(xiàn)能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展 , 世界各國均將太陽能光伏發(fā)電做為新能源與可再生能源的發(fā)展重點(diǎn)。 太陽能發(fā)光伏電系統(tǒng)主要分為獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)兩大類。 在并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中為了防止光伏發(fā)電系統(tǒng)把剩余電能送入電網(wǎng) , 對電網(wǎng)造成影響 , 一般都需要在并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中設(shè)置防逆流裝置。常用的

2、防逆流裝置是由 plc 設(shè)備 , 根據(jù)現(xiàn)場的工作情況 , 編輯邏輯來實(shí)現(xiàn)。對于每種不同的太陽能發(fā)電系統(tǒng), 都需要重新編輯邏輯 , 工作量大且不夠靈活。 本文介紹的是一種靈活可靠 , 能夠適應(yīng)各種太陽能發(fā)電系統(tǒng)的防逆流方法。1 防逆流原理在防逆流系統(tǒng)中 , 主要分為光伏發(fā)電和低壓側(cè)母線供電兩大部分, 用戶負(fù)載由這兩個(gè)發(fā)電系統(tǒng)共同供電。防逆流系統(tǒng)不停檢測低壓側(cè)母線功率以及各個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率 , 當(dāng)?shù)蛪簜?cè)母線功率大于投入閥值 , 運(yùn)用一定的邏輯判斷 , 投入光伏發(fā)電系統(tǒng)的部分開關(guān) ; 當(dāng)?shù)蛪簜?cè)母線功率小于分?jǐn)嚅y值時(shí) , 斷開光伏發(fā)電系統(tǒng)的部分開關(guān) , 防止電流流向電網(wǎng)。2 防逆流模型在 po

3、wersa 防逆流裝置中把并網(wǎng)發(fā)電太陽能系統(tǒng)抽象為一個(gè)配變低壓供電回路和至少一個(gè)光伏發(fā)電供電回路 , 光伏發(fā)電供電回路通過一個(gè)控制開關(guān)來選擇是否要接入電網(wǎng)中。 一個(gè)配變低壓供電回路和一組光伏發(fā)電回路的組合稱為一種運(yùn)行模式。 運(yùn)行模式由低壓并網(wǎng)斷路器開關(guān)狀態(tài)和母聯(lián)開關(guān)狀態(tài)決定。每種運(yùn)行模式下 , 防逆流邏輯判斷的處理方法都是一樣的。 這樣簡化了整個(gè)并網(wǎng)發(fā)電太陽能系統(tǒng)的防逆流邏輯 , 同時(shí)也提高系統(tǒng)的可靠性。 無論何種并網(wǎng)發(fā)電太陽能系統(tǒng) , 按上面的原則 , 都可把系統(tǒng)分為 n 個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行模式 , 即把復(fù)雜的大系統(tǒng) ,分成多個(gè)簡單的小系統(tǒng)。在一種運(yùn)行模式中 , 有且僅有一個(gè)低壓并網(wǎng)回路和至少一個(gè)

4、光伏發(fā)電子回路。3 命名規(guī)則為了實(shí)現(xiàn)防逆流邏輯判斷 , 必須采集配變低壓側(cè)的功率、配變低壓側(cè)的接入開關(guān)狀態(tài)、 光伏發(fā)電子系統(tǒng)的功率、 光伏發(fā)電子系統(tǒng)的接入開關(guān)狀態(tài)等。powersa 防逆流裝置通過 rs485 總線與逆流監(jiān)測儀表通訊 , 讀取以上實(shí)時(shí)量 , 保存在數(shù)據(jù)庫里。為了方便配置、描述說明和邏輯統(tǒng)一處理 , 我們規(guī)定了各種采集量點(diǎn)的描述 , 對于配變低壓側(cè)的所有量, 我們命名為 q#n; 對于光伏系統(tǒng) , 我們命名為 f#n 。命名規(guī)則如以下幾點(diǎn)。(1) 功率點(diǎn)。太陽能發(fā)電系統(tǒng)實(shí)測有功功率:p, 數(shù)據(jù)庫點(diǎn)描述 f#n_p 。太陽能發(fā)電系統(tǒng)額定有功功率 :prate, 數(shù)據(jù)庫點(diǎn)描述 f#n

5、_prate 。太陽能發(fā)電系統(tǒng)預(yù)測發(fā)電功率 :prad, 數(shù)據(jù)庫點(diǎn)描述 f#n_prad, 通過輻照度、板面積、轉(zhuǎn)化效率算出來的發(fā)電功率。配變低壓側(cè)實(shí)測有功功率 :p, 數(shù)據(jù)庫點(diǎn)描述 q#n_p, 即當(dāng)前電網(wǎng)實(shí)際消耗的有功功率。配變低壓側(cè)并網(wǎng)投入閾值 :pth, 數(shù)據(jù)庫點(diǎn)描述 q#n_pth, 即達(dá)到投入光伏發(fā)電系統(tǒng)時(shí)配變低壓側(cè)所需的最小功率 , 電網(wǎng)消耗的功率要大于此值才能投入光伏回路。配變低壓側(cè)并網(wǎng)分?jǐn)嚅撝?:ptf, 數(shù)據(jù)庫點(diǎn)描述 q#n_ptf, 即達(dá)到斷開光伏發(fā)電系統(tǒng)時(shí)配變低壓側(cè)所需的功率 , 電網(wǎng)消耗的功率小于此值要斷開光伏回路。(2) 狀態(tài)點(diǎn)。太陽能功率點(diǎn)斷路器開關(guān)狀態(tài):k, 數(shù)

6、據(jù)庫點(diǎn)描述 f#n_k 。配變低壓側(cè)并網(wǎng)店斷路器開關(guān)狀態(tài):k, 數(shù)據(jù)庫點(diǎn)描述 q#n_k。配變低壓側(cè)并網(wǎng)店母連斷路器開光狀態(tài):km, 數(shù)據(jù)庫點(diǎn)描述 q#n_km。(3) 控制點(diǎn)。太陽能功率點(diǎn)斷路器分 :df, 數(shù)據(jù)庫點(diǎn)描述 f#n_df 。太陽能功率點(diǎn)斷路器合 :dh, 數(shù)據(jù)庫點(diǎn)描述 f#n_dh 。4 邏輯判斷邏輯判斷分為分?jǐn)噙壿嫼屯度脒壿? 根據(jù)低壓并網(wǎng)點(diǎn)實(shí)際功率和光伏子系統(tǒng)實(shí)際功率 , 結(jié)合投入和分?jǐn)嗟拈y值來進(jìn)行判斷。下面分別說明這兩種邏輯的實(shí)現(xiàn)方法。4.1 分?jǐn)噙壿嫯?dāng)?shù)蛪哼M(jìn)線的功率小于分?jǐn)嚅y值時(shí), 啟動(dòng)分?jǐn)噙壿嫛７謹(jǐn)鄷r(shí)按低壓母線進(jìn)線功率與光伏回路功率之和大于分?jǐn)嚅y值原則。當(dāng)?shù)蛪哼M(jìn)線投入

7、 , 光伏回路中有一回路投入時(shí) , 切斷當(dāng)前唯一回路。當(dāng)?shù)蛪哼M(jìn)線投入 , 光伏回路中有多回路投入時(shí) , 先找滿足條件而功率最小的光伏回路切斷 , 保證太陽能的最大利用效率。如果切斷最大功率回路都不能滿足 , 就可能要切斷兩個(gè)以上的回路。這時(shí)先切斷次大功率回路 , 保證太陽能的最大利用效率。4.2 投入邏輯當(dāng)?shù)蛪哼M(jìn)線的功率大于投入閥值時(shí), 啟動(dòng)投入邏輯。投入時(shí)按低壓母線進(jìn)線功率減預(yù)測功率的差值大于分?jǐn)嚅y值原則, 否則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)頻繁投入和分?jǐn)?。預(yù)測功率分為使用輻照儀和不使用輻照儀, 所以投入邏輯分為兩種。(1) 不使用輻照儀邏輯。當(dāng)?shù)蛪哼M(jìn)線投入 , 所有光伏回路斷開時(shí) , 低壓進(jìn)線的功率 (q#n

8、_p) 大于投入閥值時(shí) , 根據(jù)的低壓進(jìn)線當(dāng)前功率 q#n_p*0.4 來選擇投入光伏回路中功率相近的回路。當(dāng)?shù)蛪哼M(jìn)線投入 , 光伏回路中有一路投入時(shí), 光伏回路的當(dāng)前功率(f#n_p) 除以額定功率 , 得出系數(shù)。然后根據(jù)低壓進(jìn)線當(dāng)前功率(q#n_p)* 系數(shù)來選擇投入光伏回路中功率相近的回路。(2) 使用輻照儀邏輯。使用輻照儀系統(tǒng)的投退根據(jù)輻照儀的輻照強(qiáng)度而形成的預(yù)測功率來選擇子系統(tǒng)的投退。如投入的定值設(shè)為1200w,斷開的定值設(shè)為1000w。第一光伏回路 : 光伏強(qiáng)度為 10, 轉(zhuǎn)化效率為 0.6, 太陽能板面積為 50m2, 預(yù)測功率 (f#n_prad) 為 10×0.6

9、× 50=300。第二光伏回路 : 光伏強(qiáng)度為 10, 轉(zhuǎn)化效率為 0.6, 太陽能板面積為 60m2, 預(yù)測功率 (f#n_prad) 為 10×0.6 × 60=360。第三光伏回路 : 光伏強(qiáng)度為 10, 轉(zhuǎn)化效率為 0.6, 太陽能板面積為 70m2, 預(yù)測功率 (f#n_prad) 為 10×0.6 × 70=420。第四光伏回路 : 光伏強(qiáng)度為 10, 轉(zhuǎn)化效率為 0.6, 太陽能板面積為 80m2, 預(yù)測功率 (f#n_prad) 為 10×0.6 × 80=480。當(dāng)?shù)蛪耗妇€進(jìn)線段的功率為 1301w時(shí), 投

10、入第一回路。線段的功率為1361w時(shí), 投入第二回路。當(dāng)?shù)蛪耗妇€進(jìn)線段的功率為1421w時(shí), 投入第三回路。當(dāng)?shù)蛪耗妇€進(jìn)線段的功率為1481w時(shí), 投入第四回路。5 結(jié)語把一個(gè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)分解成多個(gè)運(yùn)行模式處理的防逆流方法, 也就是把一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的分解為多個(gè)簡單子系統(tǒng), 簡化了系統(tǒng)。并且每種運(yùn)行模式的差別就在于光伏回路數(shù)的不同, 邏輯判斷方法完全一樣,大大的簡化了邏輯的處理, 提高了系統(tǒng)可靠性。各種太陽能發(fā)電系統(tǒng)都可按照上面的防逆流模型, 分解成多個(gè)運(yùn)行模式 , 體現(xiàn)了它的靈活性。綜上所述 ,powersa 防逆流系統(tǒng)是一種靈活的防逆流系統(tǒng)。參考文獻(xiàn)1 王長貴 , 王斯成太陽能光伏發(fā)電實(shí)用技

11、術(shù) m 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2005,6.2 崔容強(qiáng) , 趙春江 , 吳達(dá)成并網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) m 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2007,7.3 沈輝 , 曾祖勤太陽能光伏發(fā)電技術(shù) m 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社,2005,8.出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報(bào)之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異

12、法也。侍中、侍郎郭攸之、費(fèi)祎、董允等，此皆良實(shí)，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補(bǔ)闕漏，有所廣益。將軍向?qū)?，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰愚以為營中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所?！澳?”，是以眾議舉寵為督：親賢臣， 遠(yuǎn)小人， 此先漢所以興隆也； 親小人， 遠(yuǎn)賢臣， 此后漢所以傾頹也。 先帝在時(shí)，每與臣論此事， 未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。 侍中、尚書、 長史、 參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計(jì)日而待也。臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當(dāng)世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆，受任于敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹(jǐn)慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之明