[实用新型]一种采用集中管理模式的光电转换控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电转换技术领域，具体的说，是一种采用集中管理模式的光电转换控制系统。

背景技术

现全世界供电系统是以大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式单一供电系统。虽然全世界90%的电力负荷都由这种集中单一的大电网供电，但是当今社会对能源与电力供应的质量与安全可靠性要求越来越高，大电网由于自身的缺陷已经不能满足这种要求。由于大电网中任何一点的故障所产生的扰动都会对整个电网造成较大影响，严重时可能引起大面积停电甚至是全网崩溃，造成灾难性后果，这样的事故在国外时有发生；而且这种大电网又极易受到战争或恐怖势力的破坏，严重时将危害国家的安全，如科索沃战争和海湾战争等；另外集中式大电网还不能跟踪电力负荷的变化，而为了短暂的峰荷建造发电厂其花费是巨大的，经济效益也非常低。根据西方国家的经验：大电网系统和分布式发电系统相结合是节省投资，降低能耗，提高系统安全性和灵活性的主要方法。

分布式发电指的是在用户现场或靠近用电现场配置较小的发电机组(一般低于30MW)，以满足特定用户的需要，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。这些小的机组包括燃料电池，小型燃气轮机，小型光伏发电，小型风光互补发电，或燃气轮机与燃料电池的混合装置。由于靠近用户提高了服务的可靠性和电力质量。技术的发展，公共环境政策和电力市场的扩大等因素的共同作用使得分布式发电成为新世纪重要的能源选择。

通过分布式发电和集中供电系统的配合应用有以下优点：

分布式发电系统中各电站相互独立，用户由于可以自行控制，不会发生大规模停电事故，所以安全可靠性比较高；

分布式发电可以弥补大电网安全稳定性的不足，在意外灾害发生时继续供电，已成为集中供电方式不可缺少的重要补充；

可对区域电力的质量和性能进行实时监控，非常适合向农村、牧区、山区，发展中的中、小城市或商业区的居民供电，可大大减小环保压力；

分布式发电的输配电损耗很低，甚至没有，无需建配电站，可降低或避免附加的输配电成本，同时土建和安装成本低；

可以满足特殊场合的需求，如用于重要集会或庆典的(处于热备用状态的)移动分散式发电车；

调峰性能好，操作简单，由于参与运行的系统少，启停快速，便于实现全自动。

光伏发电作为分布式发电的一种，其基本原理就是“光伏效应”。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。

光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次，是形成电压过程。有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流的回路。

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。

多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P－N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计出一种采用集中管理模式的光电转换控制系统，在现有分布式发电管理系统的个体独立管理的基础上，进一步提高数据管控及中心集成的智能性，通过多节点光伏发电系统的集中管理控制模式，有效提高发电效率，并提高并网的安全性及可持续性，整个系统具有设计科学合理、安全稳定、实用性强等特点。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种采用集中管理模式的光电转换控制系统，包括太阳能电池板阵列、积流箱、直流柜、逆变系统、升压系统、监控数据采集器、现场计算机，所述太阳能电池板阵列连接积流箱，所述积流箱连接直流柜，所述直流柜连接逆变系统，所述逆变系统连接升压系统，所述升压系统连接在高压电网上，所述监控数据采集器连接在逆变系统上，所述现场计算机连接在监控数据采集器上；还包括远程计算机，所述远程计算机通过互联网与现场计算机连接用于完成集中管理控制。