[发明专利]一种自愈型供电系统和控制方法

说明书

本发明提供了一种自愈型供电系统和控制方法，系统包括：光伏发电单元、光伏逆变器、第一储能变换器、电池储能单元、能量回馈单元、第二储能变换器、变频器、抽油机电机、集中协调控制器、外发集控装置、数据处理单元以及工作模式切换与保护单元；自愈型供电系统包括M1、M2、M3和M4四种工作模式；集中协调控制器用于按照M1‑M2‑M3‑M4的优先级顺序控制各器件进行工作，并且根据电池储能单元的剩余电量，以抽油机电机不停机为控制目标，对抽油机进行调速控制，以实现降功率运行。本发明提供的自愈型供电系统和控制方法，可实现供电系统的自愈性工作，满足无人值守的要求，从而解决了偏远抽油机井的供电问题。

技术领域

本发明涉及离网供电系统技术领域，具体涉及一种自愈型供电系统和控制方法。

背景技术

针对油井生产中的偏远油井，存在着输电供电难、经济效益低的问题，而太阳辐射又非常丰富，因此非常适合构建离网型供电系统。

离网供电系统是独立电源系统，不需要电网参与供电。可以通过风光储柴等多种能源配合实现。离网供电系统可省去大量的配电网建设投资，特别是在偏远地区基础设施不足的地区应用。通过自给自足的供电方式，实现生产成本的逐渐下降，是目前受到关注度比较大的模式。

然而目前没有一种离网供电系统，能够实现系统的自愈性工作，满足无人值守的要求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种自愈型供电系统和控制方法，可实现供电系统的自愈性工作，满足无人值守的要求，从而解决了偏远抽油机井的供电问题。

本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种自愈型供电系统，包括：光伏发电单元、光伏逆变器、第一储能变换器、电池储能单元、能量回馈单元、第二储能变换器、变频器、抽油机电机、集中协调控制器、外发集控装置、数据处理单元以及工作模式切换与保护单元；

其中，所述光伏发电单元通过所述光伏逆变器与所述变频器的第一输入端连接，所述变频器的输出端与所述抽油机电机连接；所述光伏发电单元通过所述光伏逆变器以及所述变频器为所述抽油机电机供电；

所述光伏发电单元还通过所述第一储能变换器与所述电池储能单元的第一端连接，用于为所述电池储能单元充电；所述电池储能单元的第二端通过所述第二储能变换器与所述变频器的第二输入端连接，用于为所述抽油机电机供电；

所述抽油机电机通过能量回馈单元与所述电池储能单元连接，用于为所述电池储能单元进行充电；

所述集中协调控制器分别与所述光伏逆变器、第一储能变换器、第二储能变换器、变频器以及能量回馈单元连接，用于根据预设控制逻辑控制各器件的工作状态；

所述工作模式切换与保护单元根据所述集中协调控制器的控制逻辑实现各器件开关的切换；

所述数据处理单元与所述集中协调控制器以及所述工作模式切换与保护单元分别连接，用于将相关数据处理后由所述外发集控装置向远程服务器发出；

其中，所述自愈型供电系统包括M1、M2、M3和M4四种工作模式，M1为所述光伏发电单元对所述抽油机电机供电的模式；M2为所述光伏发电单元向所述电池储能单元充电的模式；M3为所述电池储能单元对所述抽油机电机供电的模式；M4为所述抽油机电机工作在回馈模式，向所述电池储能单元充电的模式；

所述集中协调控制器用于按照M1-M2-M3-M4的优先级顺序控制各器件进行工作，并且根据所述电池储能单元的剩余电量，以所述抽油机电机不停机为控制目标，对抽油机进行调速控制，以实现降功率运行。

进一步地，所述集中协调控制器具体用于根据当前光照条件以及所述电池储能单元的荷电状态SOC按照如下控制逻辑控制所述自愈型供电系统进行工作：