[发明专利]基于智能电能表的光伏监控系统以及光伏电站

说明书

本发明提供一种基于智能电能表的光伏监控系统以及光伏电站。其中，光伏监控系统，包括智能电能表，智能电能表包括光照温度感应模组、计量模块和光伏控制模组；光照温度感应模组用于获取光照温度传感器监测的光伏电站中光伏组件的光照强度和温度；计量模块用于采集直流母线的直流数据和交流母线的交流数据；光伏控制模组用于根据从光照温度感应模组处获取光照强度和温度，以及从计量模块处获取直流数据和交流数据，对光伏电站的发电上网数据进行预测，并根据预测得到的发电上网数据以及预设发电功率阈值、预设上网容量对上网控制开关和逆变器进行控制。本发明能够基于预测的发电上网数据提前对光伏电站进行发电上网控制，具有较好的监控效果。

技术领域

本发明涉及光伏控制技术领域，尤其涉及一种基于智能电能表的光伏监控系统以及光伏电站。

背景技术

随着光伏发电、风力发电等各种新能源大批量地并网接入，以及各种电力电子负荷的增加，对电网电能质量以及发电上网控制产生了深远的影响和巨大的挑战。为了确保电网稳定以及新能源场站的正常运行，需要对新能源场站的发电上网控制进行实时监测。

目前，通常采用特定的发电上网控制设备和电能质量监测装置，对新能源场站进行发电上网监控。然而，这些特定的发电上网控制设备和电能质量监测装置往往成本较高，且多数使用在变电站并网场所，监控效果也较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于智能电能表的光伏监控系统以及光伏电站，以解决现有技术中对新能源场站的发电上网控制和监测时存在的监控效果较差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于智能电能表的光伏监控系统，包括智能电能表，智能电能表包括光照温度感应模组、计量模块和光伏控制模组；光伏控制模组与光照温度感应模组和计量模块电连接；光照温度感应模组与光伏电站的光照温度传感器电连接，计量模块与光伏电站的直流母线和交流母线连接，光伏控制模组与光伏电站的上网控制开关和逆变器连接；光照温度感应模组用于获取光照温度传感器监测的光伏电站中光伏组件的光照强度和温度；计量模块用于采集直流母线的直流数据和交流母线的交流数据；光伏控制模组用于根据从光照温度感应模组处获取光照强度和温度，以及从计量模块处获取直流数据和交流数据，对光伏电站的发电上网数据进行预测，并根据预测得到的发电上网数据以及预设发电功率阈值、预设上网容量对上网控制开关和逆变器进行控制。

在一种可能的实现方式中，直流数据包括直流电压、直流电流、直流电量；交流数据包括交流电压、交流电流、交流电量。

在一种可能的实现方式中，光伏控制模组还用于利用预设光伏电池模型和基于预设干扰扰动法的MPPT算法，对光照强度、温度、直流数据和交流数据进行预测计算，得到光伏电站的发电上网数据。

在一种可能的实现方式中，光伏控制模组还用于以分钟为单元并按照时间顺序将光照强度、温度、直流数据和交流数据排列成数字序列，并利用预设加权平均算法和预设自回归综合移动平均模型对数字序列进行预测计算，得到光伏电站的发电上网数据。

在一种可能的实现方式中，发电上网数据包括发电功率和发电上网容量；相应的，光伏控制模组还用于在发电功率大于预设发电功率阈值的情况下，生成与发电功率相对应的PWM驱动脉冲，并将PWM驱动脉冲发送至逆变器；

光伏控制模组还用于在发电上网容量大于预设上网容量的情况下，向上网控制开关发送断开命令。

在一种可能的实现方式中，光伏监控系统还包括本地控制器，本地控制器和智能电能表电连接；

本地控制器用于接收光伏控制模组预测的发电上网数据；

本地控制器还用于向光伏控制模组发送控制命令；控制命令包括修改预设发电功率阈值的命令、对上网控制开关的开闭命令或者逆变器控制命令。

在一种可能的实现方式中，光伏监控系统还包括远程控制器，远程控制器和本地控制器电连接；