[发明专利]一种分布式光伏发电能量调度系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布式光伏发电系统能量调度方法，属于光伏发电领域。

背景技术

目前，太阳能开发利用中最具前景的应用方式是光伏并网发电。光伏并网发电可分为大规模集中式和分布式两种形式。而相比大规模集中式并网发电，分布式并网发电能完全发挥太阳能分布广泛、地域广阔等特点，且具有即发即用、适应性强、无需储能等特点。

随着分布式光伏发电系统越来越多的接入配电网中运行，从电能供应和使用的角度来看，电网的自组织特性会加强，在局部区域内电网表现出自产自销的特性。比如未来用户在用电过程中，可能一部分来自大电网供给，而另一部分来自其附近的分布式光伏系统发电。而对于分布式光伏系统的发电量可能一部分直接为用户所用，另一部分输入至大电网。在分布式资源的调配的过程中，本文提出了一种基于云计算的分布式光伏发电的能量调度方法，该方法可以较快获取各个分布式节点的用电和发电信息，从而进行合理的调配。

发明内容

对于目前存在的分布式光伏发电不能集中并网监控、维护性较差的不足，为了满足能量调度的需求，本发明提供了一种通过云计算平台集中海量数据进行处理分析进而集中监控调度、增强分布式光伏发电系统维护性的方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种分布式光伏发电能量调度系统，包括光伏电池阵列、分布式逆变控制系统、储能单元、传感网络、电气控制系统、控制中心系统和云平台能量调度中心；所述光伏电池阵列与分布式逆变控制系统相连，分布式逆变控制系统和储能单元相连，储能单元和控制中心系统相连，所述传感网络分别与光伏电池阵列、分布式逆变控制系统和控制中心系统相连，所述电气控制系统分别与分布式逆变控制系统、控制中心系统相连，所述控制中心系统分别与市电网和用户相连，控制中心系统与云平台能量调度中心相连。

进一步，所述分布式逆变控制系统包括直流电力逆变模块、通信模块和最大功率点追踪模块；所述直流电力逆变模块采用三相无变压器型混合型H桥(MOSFET+IGBT)拓扑结构；所述通信模块采用MODBUS TCP/IP现场总线工业通信协议通过储能单元与控制中心系统通信互联；所述最大功率点追踪模块用于对光伏电池阵列的最大功率点进行追踪。

进一步，所述储能单元包括储能模块与通信模块；储能模块用于储存光伏电池进逆变系统的发电量；通信模块用于作为控制中心系统与分布式逆变控制系统通信的媒介，并接收控制中心系统由云平台能量调度中心所发的调度命令。

进一步，所述传感网络由传感器网络与数据融合模块组成，包括温度传感器组、光照强度传感器组、霍尔电流传感器组、霍尔电压传感器组、频率传感器组、热像漏电流传感器组，所述温度传感器组、光照强度传感器组布置在所述光伏电池阵列现场；所述霍尔电流传感器组、霍尔电压传感器组、频率传感器组和热像漏电流传感器组布置在所述分布式逆变控制系统中；所述数据融合模块采集每个传感器模块数据。

进一步，所述控制中心系统包括电力汇集电气模块、通信模块；所述电力汇集电气模块包括变压器、空气开关、继电器、可编程逻辑控制器，将储能单元里的电能根据云平台所发命令传输给用户负载或市电网；所述控制中心系统的通信模块具有近程和远程两个通信通道，近程采用MODBUS TCP/IP现场总线协议，与分布式逆变控制系统好传感网络通信；远程采用UDP网际用户数据包协议并与专用智能电网编码与加密算法结合使用。

进一步，所述云平台能量调度中心包括一套海量数据处理系统以及决策系统；所述海量数据处理系统用于采集分布式光伏电池阵列的环境参数以及工作参数，区域内其他系统的运行参数以及用户的用电设备的用电量信息；所述决策系统用于根据海量数据处理系统将用户的用电设备的用电信息得出负荷的精确模型，通过用户负载用电量与储能单元的电量比较得出的决策命令来发送给控制中心系统。

本发明的方法的技术方案为：

一种分布式光伏发电系统能量调度方法，具体过程为：

光伏电池阵列将所转化的直流电能接入分布式逆变控制系统中，分布式逆变控制系统将直流电能逆变为380伏特的工频交流电能，工频交流电能流入储能单元以进行储存，并由控制中心系统接收云平台能量调度中心的命令控制储能单元的能量是并网还是直接为负载供电；