[发明专利]分布式并网太阳能路灯控制系统

权利要求书

1.一种分布式并网太阳能路灯控制系统，其特征在于：包括光伏电池阵列、集中控制系统、蓄电池阵列和逆变器，所述光伏电池阵列、蓄电池阵列分别与所述集中控制系统连接，所述集中控制系统与所述逆变器连接，所述逆变器的交流输出端与安装在道路上的路灯序列电源连接，所述集中控制系统包括：

传感器子系统，包括用以检测路灯工作环境的光照强度的日照传感器；

上位机控制中心子系统，用以根据接收传感器子系统采集的信号，当日照传感器检测的光照度大于预设阈值时，控制光伏电池阵列将太阳能转换为电能储存在蓄电池阵列中；当日照传感器检测的光照度小于等于预设阈值时，控制蓄电池阵列放电并通过逆变器向路灯序列供电。

2.如权利要求1所述的分布式并网太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述的光伏电池阵列的功率对应于路灯序列负载的一日耗电量，充电时间按冬季当地最少阳光照射时长计算，计算公式为：P_s＝W_R/t·C，其中W_R为路灯负载一日耗电量，t为一天最短日照时长，C为系统的综合效率，P_s即所需的光伏电池阵列的功率。

3.如权利要求1所述的分布式并网太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述集中控制系统还包括：

蓄电池阵列管理子系统，充电过程采用3段的充电策略，即快充阶段、恒压充电阶段和浮充阶段，当蓄电池接近全充满进入浮充阶段，采用比正常充电更低的充电电压V_f进行充电，浮充阶段充电电压V_f的计算公式为：V_f＝V₀+(T-25)·C，其中，V₀为蓄电池基准充电电压，T为当前温度，25℃为基准温度，C为温度补偿系数。

4.如权利要求3所述的分布式并网太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述逆变器连接吸收式单刀双掷式受控开关的一端，所述吸收式单刀双掷式受控开关的第一输出端与所述路灯序列连接，所述吸收式单刀双掷式受控开关的第二输出端与市电电网连接；

所述蓄电池阵列管理子系统中，当蓄电池达到过充点时，控制子系统切断充电电路，调度逆变器将多余的电力以并网方式向市电电网供电；当蓄电池达到过放点时，切断蓄电池供电电路，调度市电电网的电力为所述路灯序列供电。

5.如权利要求1～4之一所述的分布式并网太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述传感器子系统还包括：用以检测光伏电池阵列工作环境温度的温度传感器，用以检测光伏电池阵列工作环境湿度的湿度传感器；所述集中控制系统还包括：最大功率点跟踪与控制子系统，用以根据传感器子系统得到的日照强度、温度、湿度环境参数，采用自适应模糊神经推理技术自动调整输出电压。

6.如权利要求1～4之一所述的分布式并网太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述光伏电池阵列由分区光伏电池板组成，所述光伏电池板集成在倾斜角调节机构上，所述集中控制系统还包括：光伏阵列自动阳光追踪与控制子系统，用以根据当地阳光运行规律按差异阶梯步进的方法控制所述倾斜角调节机构，实时调整光伏电池板的倾斜角。

7.如权利要求1～4之一所述的分布式并网太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述集中控制系统还包括：路灯智能开关子系统，用以将上位机控制中心子系统将日照传感器检测的光照度和预设阈值比较后得到的光照强度开启信号，将光照强度开启信号与时间开启信号取“与”逻辑，由控制电路自动开启或关闭路灯序列。

8.如权利要求7所述的分布式并网太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述路灯智能开关子系统，接受上位机控制中心子系统的指令开启或关闭路灯序列。

9.如权利要求4所述的分布式并网太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述吸收式单刀双掷式受控开关的第二输出端与所述市电电网之间的线路上连接用以计量并网过程中供电与用电的差值的正反方向旋转的电表；所述吸收式单刀双掷式受控开关的第一输出端与路灯序列之间的线路上连接用以计量路灯系统使用市电的电量的正向旋转的电表；所述集中控制系统还包括：电量计量子系统，包括一个能正反两个方向计量用电量的电表和一个正向计量用电量的电表，用以计量该路灯序列在并网过程中与市电电网发生能量交换的量值。

10.如权利要求4所述的分布式并网太阳能路灯控制系统，其特征在于：所述集中控制系统还包括：孤岛探测与控制子系统，用以当处于并网方式时，采用主动频率偏移法探测市电电网的供电状态，当路灯设施系统处于孤岛状态时，控制逆变器停止向市电电网供电。