本發(fā)明涉及光伏發(fā)電，尤其是指一種光伏逆變器調(diào)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、為達(dá)成能源轉(zhuǎn)型，分布式光伏電源大量接入電網(wǎng)，其利用光伏組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流電能，再通過(guò)光伏逆變器將光伏組件產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)換為市電頻率的交流電輸入電網(wǎng)。由于光伏組件的輸出電壓和輸出電流會(huì)隨著光照強(qiáng)度的變化而變化，光照較強(qiáng)時(shí)，光伏組件的電壓、電流和輸出功率增大，光照較弱時(shí)，光伏組件的電壓、電流和輸出功率減小，因此，光伏逆變器的輸出電壓和輸出功率也會(huì)隨之增大或減小。

2、當(dāng)光伏逆變器的輸出電壓過(guò)大時(shí)，應(yīng)該停止該光伏逆變器并網(wǎng)，如果不加以控制，不僅會(huì)導(dǎo)致光伏逆變器損壞，甚至還會(huì)引發(fā)電擊危險(xiǎn)，發(fā)生安全事故；而當(dāng)光伏逆變器的輸出電壓過(guò)小時(shí)，光伏系統(tǒng)無(wú)法充分利用光伏組件產(chǎn)生的電能，發(fā)電效率降低，從而無(wú)法滿足電網(wǎng)需求，增加電網(wǎng)負(fù)擔(dān)，使得電網(wǎng)供電能力下降，因此，需要監(jiān)測(cè)光伏逆變器的輸出電壓并對(duì)其運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)控使得其輸出電壓滿足電網(wǎng)需求，從而保證用電安全和電網(wǎng)的發(fā)電效率。

3、一些光伏逆變器廠家可以通過(guò)4g通信棒獲取光伏逆變器的輸出電壓等運(yùn)行參數(shù)，但是廠家通常只能獲取運(yùn)行參數(shù)，并無(wú)法對(duì)光伏逆變器的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)控。目前對(duì)于光伏逆變器的控制均是基于電網(wǎng)中的主站調(diào)度系統(tǒng)，一個(gè)主站調(diào)度系統(tǒng)通常對(duì)應(yīng)多個(gè)臺(tái)區(qū)，各個(gè)臺(tái)區(qū)采集終端抄用戶表并將采集數(shù)據(jù)上送主站調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行判斷，主站調(diào)度系統(tǒng)基于判斷結(jié)果發(fā)送調(diào)控指令至各個(gè)臺(tái)區(qū)終端，臺(tái)區(qū)終端通過(guò)臺(tái)區(qū)通信將調(diào)控指令發(fā)送至逆變器控制器，逆變器控制器通過(guò)485/232等總線調(diào)節(jié)光伏逆變器的發(fā)電功率；這種調(diào)控方式雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏逆變器的控制，但是，通過(guò)臺(tái)區(qū)終端抄表上送主站調(diào)度系統(tǒng)，再由臺(tái)區(qū)終端將主站調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)的指令傳輸至逆變器控制器，當(dāng)光伏逆變器的輸出電壓過(guò)大時(shí)，由于整個(gè)調(diào)控過(guò)程中的信號(hào)傳輸鏈路較長(zhǎng)，無(wú)法快速調(diào)控光伏逆變器的發(fā)電功率，導(dǎo)致臺(tái)區(qū)反向重過(guò)載或光伏并網(wǎng)用戶電壓反向越上限，從而使得電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定或光伏逆變器損壞；除此之外，為了保證設(shè)置在電網(wǎng)和光伏逆變器之間的并網(wǎng)開(kāi)關(guān)的獨(dú)立性和安全隔離，主站調(diào)度系統(tǒng)往往無(wú)法直接連接到并網(wǎng)開(kāi)關(guān)的接口，也無(wú)法直接控制并網(wǎng)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，因此，即使是在光伏逆變器輸出電壓過(guò)高時(shí)，現(xiàn)有的光伏逆變器調(diào)控方法也只能通過(guò)主站調(diào)度系統(tǒng)控制其發(fā)電功率降低，無(wú)法直接禁止該光伏逆變器并網(wǎng)。

4、綜上所述，現(xiàn)有的光伏逆變器調(diào)控方法存在信號(hào)傳輸鏈路較長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)時(shí)對(duì)光伏逆變器進(jìn)行調(diào)控，且即使在光伏逆變器的輸出電壓過(guò)高時(shí)，也只能調(diào)控光伏逆變器的發(fā)電功率，無(wú)法直接禁止光伏逆變器并網(wǎng)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的光伏逆變器調(diào)控方法信號(hào)傳輸鏈路較長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)時(shí)對(duì)光伏逆變器進(jìn)行調(diào)控，且即使在光伏逆變器的輸出電壓過(guò)高時(shí)，也只能調(diào)控光伏逆變器的發(fā)電功率，無(wú)法直接禁止光伏逆變器并網(wǎng)的問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種光伏逆變器調(diào)控系統(tǒng)，設(shè)置在防水外殼中，包括：

3、電參量采集模塊，其輸入端與光伏逆變器相連，用于實(shí)時(shí)采集光伏逆變器的輸出電參量；

4、mcu，與所述電參量采集模塊的輸出端相連，用于接收光伏逆變器的輸出電參量，并當(dāng)所述輸出電參量大于額定并網(wǎng)電參量的120％時(shí)，輸出第一控制信號(hào)至柔性控制模塊；當(dāng)所述輸出電參量小于額定并網(wǎng)電參量的105％時(shí)，輸出第二控制信號(hào)至柔性控制模塊；當(dāng)所述輸出電參量大于額定并網(wǎng)電參量的130％時(shí)，輸出第三控制信號(hào)至剛性控制模塊；

5、柔性控制模塊，與所述mcu和光伏逆變器相連，用于接收所述mcu發(fā)送的第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)，并基于所述第一控制信號(hào)控制光伏逆變器的發(fā)電功率以預(yù)設(shè)比例降低，基于所述第二控制信號(hào)控制光伏逆變器的發(fā)電功率以預(yù)設(shè)比例升高；

6、剛性控制模塊，與所述mcu和并網(wǎng)開(kāi)關(guān)相連，用于接收所述mcu發(fā)送的第三控制信號(hào)，并基于所述第三控制信號(hào)控制所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；其中，所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)設(shè)置在光伏逆變器和電網(wǎng)之間。

7、優(yōu)選地，剛性控制模塊基于所述第三控制信號(hào)控制所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后還包括：

8、當(dāng)光伏逆變器的輸出電參量小于等于額定并網(wǎng)電參量的130％或所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)長(zhǎng)等于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)時(shí)，所述mcu輸出第四控制信號(hào)至所述剛性控制模塊，以便所述剛性控制模塊基于所述第四控制信號(hào)，控制所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)閉合。

9、優(yōu)選地，所述剛性控制模塊包括：

10、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，其第一輸入端作為剛性控制模塊的第一輸入端，其第二輸入端作為剛性控制模塊的第二輸入端，其第一輸出端作為剛性控制模塊的第一輸出端，其第二輸出端作為剛性控制模塊的第二輸出端；剛性控制模塊的第一輸入端與mcu的第一i/o端口相連，剛性控制模塊的第二輸入端與mcu的第二i/o端口相連，剛性控制模塊的第一輸出端和第二輸出端均與所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)相連；用于當(dāng)mcu輸出第一i/o端口為高電平、第二i/o端口為低電平的第三控制信號(hào)時(shí)，輸出正向電流以控制所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；當(dāng)mcu輸出第一i/o端口為低電平，第二i/o端口為高電平的第四控制信號(hào)時(shí)，輸出反向電流以控制所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)閉合；

11、電阻并聯(lián)電路，其輸入端與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的電流檢測(cè)輸入端相連，其輸出端接地；

12、電容并聯(lián)電路，其輸入端與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的電源電壓輸入端相連，其輸出端接地。

13、優(yōu)選地，所述柔性控制模塊包括：

14、rs485芯片，其接收器輸出端與mcu的第三i/o端口相連，其接收器輸出使能端和驅(qū)動(dòng)器輸出使能端與mcu的第四i/o端口相連，其驅(qū)動(dòng)器輸入端與mcu的第五i/o端口相連；用于當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)器輸出使能端為高電平時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器輸入端接收所述mcu發(fā)送的第一控制信號(hào)或第二控制信號(hào)；當(dāng)所述接收器輸出使能端為低電平時(shí)，通過(guò)接收器輸出端發(fā)送第一控制信號(hào)或第二控制信號(hào)至rs485芯片的第一輸出端和第二輸出端；

15、第一瞬態(tài)抑制電壓二極管，其正極與所述rs485芯片的第一輸出端相連作為所述柔性控制模塊的第一輸出端，所述柔性控制模塊的第一輸出端與光伏逆變器的輸入端相連，其負(fù)極接地；

16、第二瞬態(tài)抑制電壓二極管，其正極與所述rs485芯片的第二輸出端相連，其負(fù)極接地；

17、固態(tài)放電管，其一端與所述第一瞬態(tài)抑制電壓二極管的正極相連，其另一端與所述第二瞬態(tài)抑制電壓二極管的正極相連；

18、熱敏電阻，其一端與所述rs485芯片的第二輸出端相連，其另一端作為所述柔性控制模塊的第二輸出端，所述柔性控制模塊的第二輸出端與光伏逆變器的輸入端相連。

19、優(yōu)選地，所述柔性控制模塊還包括：

20、第一電阻，其一端與所述rs485芯片的第一輸出端相連，其另一端接地；

21、第二電阻，其一端與所述rs485芯片的第二輸出端相連，其另一端接地；

22、第三電阻，其一端與所述rs485芯片的第一輸出端相連，其另一端與所述第一瞬態(tài)抑制電壓二極管的正極相連。

23、優(yōu)選地，所述電參量采集模塊包括電壓采集子模塊和電流采集子模塊。

24、優(yōu)選地，所述電壓采集子模塊包括：

25、分壓電路，其輸入端與光伏逆變器的輸出端相連；

26、第一采樣電路，其輸入端與所述分壓電路的輸出端相連，其輸出端接地；

27、第一濾波電路，其輸入端與所述分壓電路的輸出端相連，其輸出端與所述mcu相連。

28、優(yōu)選地，所述電流采集子模塊包括：

29、三相電流互感器，其輸入端與光伏逆變器的輸出端相連；

30、第二采樣電路，其輸入端與所述三相電流互感器的正輸出端相連，其輸出端接地；

31、第二濾波電路，其輸入端與所述三相電流互感器的正輸出端相連，其輸出端與所述mcu相連；

32、第三采樣電路，其輸入端與所述三相電流互感器的負(fù)輸出端相連，其輸出端接地；

33、第三濾波電路，其輸入端與所述三相電流互感器的負(fù)輸出端相連，其輸出端與所述mcu相連。

34、優(yōu)選地，所述mcu的型號(hào)為hc32f4a0/dhc32fs6。

35、優(yōu)選地，所述防水外殼的防水等級(jí)為ip65。

36、本技術(shù)提供的光伏逆變器調(diào)控系統(tǒng)設(shè)置在一防水外殼中，通過(guò)電參數(shù)采集模塊實(shí)時(shí)采集光伏逆變器的輸出電參量，當(dāng)輸出電參量大于額定并網(wǎng)電參量的120％時(shí)，表明當(dāng)前光伏逆變器發(fā)電功率相對(duì)較高，mcu發(fā)送第一控制信號(hào)至柔性控制模塊，通過(guò)柔性控制模塊控制光伏逆變器的發(fā)電功率按照預(yù)設(shè)比例降低；當(dāng)輸出電參量小于額定并網(wǎng)電參量的105％時(shí)，表明當(dāng)前光伏逆變器的發(fā)電功率偏低，mcu發(fā)送第二控制信號(hào)至柔性控制模塊，控制光伏逆變器的發(fā)電功率按照預(yù)設(shè)比例升高，提高發(fā)電效率；當(dāng)輸出電參量大于額定并網(wǎng)電參量的130％時(shí)，表明當(dāng)前光伏逆變器的發(fā)電功率過(guò)高，mcu發(fā)送第三控制信號(hào)至剛性控制模塊，通過(guò)剛性控制模塊直接控制并網(wǎng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，禁止光伏逆變器并網(wǎng)，從而保護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。本技術(shù)通過(guò)為每個(gè)光伏逆變器設(shè)計(jì)一體化的調(diào)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)光伏逆變器的運(yùn)行參數(shù)，并對(duì)光伏逆變器進(jìn)行秒級(jí)調(diào)控，還可以通過(guò)剛性控制模塊直接改變并網(wǎng)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，從而在光伏逆變器的輸出電壓過(guò)高時(shí)禁止光伏逆變器并網(wǎng)，同時(shí)保障了光伏逆變器的發(fā)電效率和電網(wǎng)的運(yùn)行安全。