一种离网光伏系统及配用电技术直流配网的管控方法

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体为一种离网光伏系统及配用电技术直流配网的管控方法。

背景技术

太阳能发电是一种常见的太阳能利用方式，现行的太阳能发电都采用大规模的发电站进行太阳能发电，大规模的太阳能发电站由于其规模大、成本高、占地面积大，只适用于公共用电发电，而不适用于普通家庭使用。而对于普通家庭来说，电费开支也成为其中不可省略的部分，对于部分家庭而言，更是成为了沉重的负担，极大地限制了人们生活质量的提高。因此，寻找可以替代的可再生能源，减少常规能源的消耗，成为了人们一直渴望解决而尚未得到有效解决的难题。

离网光伏发电系统适用没有并网或并网电力不稳定的地区，产生直流电源可直接通过白天或储存在蓄电池组中，用于在夜间或在多云或下雨的日子提供电力。现有技术中，使用离网光伏发电系统的用户，由于专业知识不充足、条件不允许情况很难对配用电技术直流配网进行有效管控，导致出现故障意外情况时无法有效自行处理，使得一直存在安全隐患问题，同时在进行维护起来也较为麻烦无法第一时间定位到所需处理的环节，造成更大的损失。

因此针对以上问题，本发明需要设计一种离网光伏系统及配用电技术直流配网的管控方法来解决上述出现的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离网光伏系统及配用电技术直流配网的管控方法，以解决上述背景技术中提出现有技术中，使用离网光伏发电系统的用户，由于专业知识不充足、条件不允许情况很难对配用电技术直流配网进行有效管控，导致出现故障意外情况时无法有效自行处理，使得一直存在安全隐患问题，同时在进行维护起来也较为麻烦无法第一时间定位到所需处理的环节，造成更大的损失的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种离网光伏系统，包括光伏控制终端、蓄电池管理终端和总控中心，所述光伏控制终端和蓄电池管理终端通过互联网与总控中心保持数据实时互通与位置共享，通过访问总控中心进入光伏控制终端内部，查看蓄电池管理终端数据从而进入系统内部；

所述光伏控制终端用于对直流电能进行调节和控制，同时所述光伏控制终端还用于对蓄电池进行充电、放电智能管理；

所述蓄电池管理终端用于对蓄电池容量情况进行全面监测，并保持数据实时互通；

所述总控中心用于接收各种数据，进行对应可视化，同时对存在的风险异常情况进行对应预警、断路处理。

优选的，所述蓄电池管理终端的输出端与光伏控制终端的输入端通讯连接，所述光伏控制终端的输出端与总控中心的输入端通讯连接。

优选的，所述光伏控制终端包括光伏控制单元、逆变器控制单元、太阳能电池单元和第一通讯单元，所述第一通讯单元与光伏控制终端双向通讯连接，所述太阳能电池单元的输出端与光伏控制单元通讯连接，所述光伏控制单元的输出端与逆变器控制单元的输入端通讯连接，所述第一通讯单元的输出端与总控中心的输入端通讯连接。

优选的，所述第一通讯单元用于对所述光伏控制终端内部的数据变化情况、电流变化情况、通讯传输信号情况进行全面监测，所述第一通讯单元还用于将上述数据发送至所述总控中心内部；

所述光伏控制单元用于对太阳电池单元发出的直流电能进行调节和控制，同时所述光伏控制单元还用于接收所述蓄电池管理终端发出的操作指令，并具有对蓄电池进行充电、放电智能管理功能；

所述逆变器控制单元用于接收所述光伏控制单元发送的调节和控制指令，同时将直流电能转换为交流电能，所述逆变器控制单元按照波形不同划分为正弦波和非正弦波；

所述太阳能电池单元用于将直流电能发送直至所述光伏控制单元内部进行调节，还用于监测单个太阳能电池、多个太阳能电池串联或并联时的电流变化。

优选的，所述蓄电池管理终端包括第二通讯单元、电池容量管理单元和电池串并联数管理单元，所述电池容量管理单元的输出端与第二通讯单元的输入端通讯连接，所述第二通讯单元的输出端与光伏控制终端的输入端通讯连接。

优选的，所述第二通讯单元用于所述蓄电池管理终端内部的数据变化情况、电流变化情况、通讯传输信号情况进行全面监测，所述第二通讯单元还用于将上述数据发送至所述光伏控制终端内部；

所述电池容量管理单元用于管理电池容量并将电池数量数据发送至所述第二通讯单元，所述电池容量管理单元用于将负载需要的用电量乘以根据实际情况确定的连续阴雨天数得到初步的蓄电池容量，所述电池容量管理单元还用于接收所述电池串并联数管理单元发送的确定数据进行进一步计算蓄电池容量，所述电池容量管理单元用于将确定的蓄电池容量发送至所述第二通讯单元内部进行传输；

所述电池串并联数管理单元集成于所述电池容量管理单元内部，所述电池串并联数管理单元用于确定蓄电池的串并联数，所述电池串并联数管理单元还用于将确定的数据发送至所述电池容量管理单元内部进行辅助确定蓄电池容量。

优选的，所述总控中心包括可视化单元、断路保护单元、指令调度单元和实时预警单元，所述指令调度单元的输出端与可视化单元的输入端通讯连接，所述可视化单元的输出端与的实时预警单元输入端通讯连接，所述实时预警单元的输出端与断路保护单元的输出端通讯连接。

优选的，所述可视化单元用于接收所述光伏控制终端发送的各种数据，进行风险监控的同时保证正常可视化操作，当出现异常时，将异常指令发送至所述实时预警单元进行对应预警；

所述断路保护单元用于接收所述实时预警单元发送的部分电路数据，当超过阈值时，进行整体系统的断路操作，所述断路保护单元包括断路设备；

所述指令调度单元用于接收工作人员手动输入、语音输入的操作指令，所述指令调度单元同时用于将操作指令发送至所述可视化单元进行实时成像；

所述实时预警单元用于接收所述第一通讯单元和第二通讯单元发送的实时风控数据，进行对应预警，同时将部分电路数据发送至断路保护单元内部进行断路保护。

一种离网光伏系统配用电技术直流配网的管控方法，

优选的，包括以下步骤：

S1、构建离网光伏系统，查看当前蓄电池容量变化、光伏调节与控制变化和充电放电性能变化情况，通过可视化进行成像；

S2、通过识别输入要执行的操作指令，对成像的信息分别做出对应调整；

S3、通过对直流配电网进行管控，进行实现系统的协调管控。

优选的，所述步骤S3中对直流配电网进行管控时包括直流负载侧处理、直流线路侧处理、交流负载侧处理和交流电网侧处理，通过断路设备进行统一处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置有离网光伏系统，在进行使用时通过光伏控制终端、蓄电池管理终端和总控中心配合互联网进行实时数据互通与位置共享使用，对蓄电池容量情况进行全面监测，将结果进行对应可视化，同时对存在的风险异常情况进行对应预警、断路处理，对直流电能进行调节和控制的同时还可以对蓄电池进行充电、放电智能管理，整体流程简单易操作，方便使用者快速上手，减少布必要的安全隐患，同时针对出现故障问题时，方便第一时间进行定位，节省了维护时间，对光伏能源数据及相应的分析结果进行管理、可视化和存储，有助于通过互联网云管控实现光伏能源管理，提高光伏能源管理的智能化水平，实现了对配用电技术直流配网的有效管控。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种离网光伏系统及配用电技术直流配网的管控方法整体步骤流程示意图；

图2为本发明实施例所述的一种离网光伏系统及配用电技术直流配网的管控方法整体拓扑图；

图3为本发明实施例所述的一种离网光伏系统及配用电技术直流配网的管控方法的光伏控制终端拓扑图；

图4为本发明实施例所述的一种离网光伏系统及配用电技术直流配网的管控方法的蓄电池管理终端拓扑示意图；

图5为本发明实施例所述的一种离网光伏系统及配用电技术直流配网的管控方法的总控中心拓扑示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2、图3、图4和图5，本发明提供一种技术方案：

一种离网光伏系统，包括光伏控制终端、蓄电池管理终端和总控中心，所述光伏控制终端和蓄电池管理终端通过互联网与总控中心保持数据实时互通与位置共享，通过访问总控中心进入光伏控制终端内部，查看蓄电池管理终端数据从而进入系统内部；所述蓄电池管理终端的输出端与光伏控制终端的输入端通讯连接，所述光伏控制终端的输出端与总控中心的输入端通讯连接；

所述光伏控制终端用于对直流电能进行调节和控制，同时所述光伏控制终端还用于对蓄电池进行充电、放电智能管理；所述光伏控制终端包括光伏控制单元、逆变器控制单元、太阳能电池单元和第一通讯单元，所述第一通讯单元与光伏控制终端双向通讯连接，所述太阳能电池单元的输出端与光伏控制单元通讯连接，所述光伏控制单元的输出端与逆变器控制单元的输入端通讯连接，所述第一通讯单元的输出端与总控中心的输入端通讯连接，所述第一通讯单元用于对所述光伏控制终端内部的数据变化情况、电流变化情况、通讯传输信号情况进行全面监测，所述第一通讯单元还用于将上述数据发送至所述总控中心内部；所述光伏控制单元用于对太阳电池单元发出的直流电能进行调节和控制，同时所述光伏控制单元还用于接收所述蓄电池管理终端发出的操作指令，并具有对蓄电池进行充电、放电智能管理功能；所述逆变器控制单元用于接收所述光伏控制单元发送的调节和控制指令，同时将直流电能转换为交流电能，所述逆变器控制单元按照波形不同划分为正弦波和非正弦波；所述太阳能电池单元用于将直流电能发送直至所述光伏控制单元内部进行调节，还用于监测单个太阳能电池、多个太阳能电池串联或并联时的电流变化；

所述蓄电池管理终端用于对蓄电池容量情况进行全面监测，并保持数据实时互通；所述蓄电池管理终端包括第二通讯单元、电池容量管理单元和电池串并联数管理单元，所述电池容量管理单元的输出端与第二通讯单元的输入端通讯连接，所述第二通讯单元的输出端与光伏控制终端的输入端通讯连接，所述第二通讯单元用于所述蓄电池管理终端内部的数据变化情况、电流变化情况、通讯传输信号情况进行全面监测，所述第二通讯单元还用于将上述数据发送至所述光伏控制终端内部；所述电池容量管理单元用于管理电池容量并将电池数量数据发送至所述第二通讯单元，所述电池容量管理单元用于将负载需要的用电量乘以根据实际情况确定的连续阴雨天数得到初步的蓄电池容量，所述电池容量管理单元还用于接收所述电池串并联数管理单元发送的确定数据进行进一步计算蓄电池容量，所述电池容量管理单元用于将确定的蓄电池容量发送至所述第二通讯单元内部进行传输；所述电池串并联数管理单元集成于所述电池容量管理单元内部，所述电池串并联数管理单元用于确定蓄电池的串并联数，所述电池串并联数管理单元还用于将确定的数据发送至所述电池容量管理单元内部进行辅助确定蓄电池容量；

所述总控中心用于接收各种数据，进行对应可视化，同时对存在的风险异常情况进行对应预警、断路处理，所述总控中心包括可视化单元、断路保护单元、指令调度单元和实时预警单元，所述指令调度单元的输出端与可视化单元的输入端通讯连接，所述可视化单元的输出端与的实时预警单元输入端通讯连接，所述实时预警单元的输出端与断路保护单元的输出端通讯连接，所述可视化单元用于接收所述光伏控制终端发送的各种数据，进行风险监控的同时保证正常可视化操作，当出现异常时，将异常指令发送至所述实时预警单元进行对应预警；所述断路保护单元用于接收所述实时预警单元发送的部分电路数据，当超过阈值时，进行整体系统的断路操作，所述断路保护单元包括断路设备；所述指令调度单元用于接收工作人员手动输入、语音输入的操作指令，所述指令调度单元同时用于将操作指令发送至所述可视化单元进行实时成像；所述实时预警单元用于接收所述第一通讯单元和第二通讯单元发送的实时风控数据，进行对应预警，同时将部分电路数据发送至断路保护单元内部进行断路保护。

一种离网光伏系统配用电技术直流配网的管控方法，

进一步的，包括以下步骤：

S1、构建离网光伏系统，查看当前蓄电池容量变化、光伏调节与控制变化和充电放电性能变化情况，通过可视化进行成像；

S2、通过识别输入要执行的操作指令，对成像的信息分别做出对应调整；

S3、通过对直流配电网进行管控，进行实现系统的协调管控；

所述步骤S3中对直流配电网进行管控时包括直流负载侧处理、直流线路侧处理、交流负载侧处理和交流电网侧处理，通过断路设备进行统一处理，在故障发生时用于限制短路电流上升率，将短路电流在保护装置动作前限制在可允许范围内。

实施例1

S1、在进行使用时，启动外部电控设备，通过电池容量管理单元将负载需要的用电量乘以根据实际情况确定的连续阴雨天数得到初步的蓄电池容量，通过电池串并联数管理单元确定蓄电池的串并联数，辅助确定蓄电池容量，通过第二通讯单元对数据变化情况、电流变化情况、通讯传输信号情况进行全面监测；

S2、通过太阳能电池单元将监测单个太阳能电池、多个太阳能电池串联或并联时的电流变化，光伏控制单元对太阳电池单元发出的直流电能进行调节和控制，并对蓄电池进行充电、放电智能管理，逆变器控制单元根据波形不同分为正弦波和非正弦波，将直流电能转换为交流电能，通过第一通讯单元对内部的数据变化情况、电流变化情况、通讯传输信号情况进行全面监测；

S3、通过可视化单元接收光伏控制终端发送的各种数据，进行风险监控的同时保证正常可视化操作，当出现异常时，实时预警单元进行对应预警，当超过阈值时，进行整体系统的断路操作，断路保护单元内部进行断路保护，通过指令调度单元接收工作人员手动输入、语音输入的操作指令，进行及时配用电技术直流配网管控处理。

实施例2

当离网光伏系统连接到工厂管理中：

S1、在进行使用时，启动工厂外部电控设备，通过电池容量管理单元将负载需要的用电量乘以根据实际情况确定的工厂附近连续阴雨天数得到初步的蓄电池容量，通过电池串并联数管理单元确定蓄电池的串并联数，辅助确定蓄电池容量，通过第二通讯单元对工厂数据变化情况、电流变化情况、通讯传输信号情况进行全面监测；

S2、通过太阳能电池单元将监测单个工厂太阳能电池、多个工厂太阳能电池串联或并联时的电流变化，光伏控制单元对太阳电池单元发出的直流电能进行调节和控制，并对工厂蓄电池进行充电、放电智能管理，工厂逆变器设备根据波形不同分为正弦波和非正弦波，将直流电能转换为交流电能，通过第一通讯单元对工厂内部的数据变化情况、电流变化情况、通讯传输信号情况进行全面监测；

S3、通过工厂可视化设备接收光伏控制终端发送的各种数据，进行风险监控的同时保证正常可视化操作，当出现异常时，报警设备进行对应预警，当超过阈值时，进行整体系统的断路操作，断路保护设备内部进行断路保护，通过指令调度单元接收工作人员手动输入、语音输入的操作指令，进行及时配用电技术直流配网管控处理。

本发明的工作原理：在实际的应用中，具有多个蓄电池管理终端，分别与光伏控制终端和总控中心进行配合使用，在进行使用时，启动外部电控设备，通过电池容量管理单元将负载需要的用电量乘以根据实际情况确定的连续阴雨天数得到初步的蓄电池容量，通过电池串并联数管理单元确定蓄电池的串并联数，辅助确定蓄电池容量，通过第二通讯单元对数据变化情况、电流变化情况、通讯传输信号情况进行全面监测；通过太阳能电池单元将监测单个太阳能电池、多个太阳能电池串联或并联时的电流变化，光伏控制单元对太阳电池单元发出的直流电能进行调节和控制，并对蓄电池进行充电、放电智能管理，逆变器控制单元根据波形不同分为正弦波和非正弦波，将直流电能转换为交流电能，通过第一通讯单元对内部的数据变化情况、电流变化情况、通讯传输信号情况进行全面监测；通过可视化单元接收光伏控制终端发送的各种数据，进行风险监控的同时保证正常可视化操作，当出现异常时，实时预警单元进行对应预警，当超过阈值时，进行整体系统的断路操作，断路保护单元内部进行断路保护，通过指令调度单元接收工作人员手动输入、语音输入的操作指令，进行及时配用电技术直流配网管控处理，在进行使用时通过光伏控制终端、蓄电池管理终端和总控中心配合互联网进行实时数据互通与位置共享使用，对蓄电池容量情况进行全面监测，将结果进行对应可视化，同时对存在的风险异常情况进行对应预警、断路处理，对直流电能进行调节和控制的同时还可以对蓄电池进行充电、放电智能管理，整体流程简单易操作，方便使用者快速上手，减少不必要的安全隐患，同时针对出现故障问题时，方便第一时间进行定位，节省了维护时间，对光伏能源数据及相应的分析结果进行管理、可视化和存储，有助于通过互联网云管控实现光伏能源管理，提高光伏能源管理的智能化水平，实现了对配用电技术直流配网的有效管控。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其同物限定。