[发明专利]光伏并网电站阶梯调节逆变功率装置

说明书

光伏并网电站阶梯调节逆变功率装置属于太阳能光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏并网电站阶梯调节逆变功率装置。本发明提供一种光伏并网电站阶梯调节逆变功率装置。本发明包括光照强度检测电路、逆变器通信电路、继电器控制电路、按键电路、液晶显示屏电路和中心处理电路，其结构要点光照强度检测电路的信号输出端口与中心处理电路的信号输入端口相连，逆变器通信电路的信号传输端口分别与中心处理电路的信号传输端口、并网逆变器的信号传输端口相连，中心处理电路的控制信号输出端口与继电器控制电路的控制信号输入端口相连，按键电路的控制信号输出端口与中心处理电路的控制信号输入端口相连。

技术领域

本发明专利属于太阳能光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏并网电站阶梯调节逆变功率装置。

背景技术

光伏并网发电系统的电气结构通常是由一定容量的光伏阵列匹配一台相应容量的并网逆变器进行发电，例如一个容量为50kWp的光伏阵列一般匹配一台额定功率为50kW的并网逆变器。这种系统的优点是电气结构简单，设计周期较短。但这种系统存在以下问题，在许多情况下光伏阵列接收到的光照强度较低，包括：（1）气象条件的影响，在沙尘、雾霾、阴雨天等环境下，太阳光由于受到空气中杂质的影响，被大量反射、折射、散射或吸收掉了，到达光伏阵列表面的能量较少；（2）太阳辐照时间的影响，在清晨或傍晚的时间段内，太阳处于偏向正东或正西方位，而光伏阵列的安装方位一般都朝向正南，太阳光的入射方向与光伏组件法线方向夹角较大，光伏组件单位面积上接收到的太阳能较少；（3）安装角度的影响，一些光伏项目由于受到场地限制、业主要求等因素的影响，光伏组件不能按照当地的年辐照量最佳倾角进行安装，需要降低组件的安装角度，特别是许多屋顶电站出于对安全因素的考虑，采用0度角平铺的方式，这种情况会大幅减少光伏组件接收到的辐照量。在上述各种情况下光伏阵列输出的直流功率都会大幅减少，使并网逆变器工作在低负荷区间。由于并网逆变器在低负荷区间的逆变效率会大幅衰减，从而导致整个光伏并网系统的逆变效率大幅降低，直接减少了发电量。此外由于并网逆变器的运行功率损耗随并网逆变器功率等级的增加而增加，例如额定功率50kW逆变器的运行功率损耗相当于5台10kW逆变器的运行功率损耗，如果在光伏阵列输入功率较低时仍使用额定功率较大的逆变器，将导致许多能量被浪费在逆变器的运行功率损耗方面。目前从国内外的研究报告和相关报导看，尚缺乏行之有效的解决办法。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种光伏并网电站阶梯调节逆变功率装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括光照强度检测电路、逆变器通信电路、继电器控制电路、按键电路、液晶显示屏电路和中心处理电路，其结构要点光照强度检测电路的信号输出端口与中心处理电路的信号输入端口相连，逆变器通信电路的信号传输端口分别与中心处理电路的信号传输端口、并网逆变器的信号传输端口相连，中心处理电路的控制信号输出端口与继电器控制电路的控制信号输入端口相连，按键电路的控制信号输出端口与中心处理电路的控制信号输入端口相连，液晶显示屏电路的信号传输端口分别与中心处理电路的信号传输端口、液晶显示屏的信号传输端口相连；所述按键电路的控制信号输入端口与键盘的控制信号输出端口相连。

作为一种优选方案，本发明所述光照强度检测电路为由光强度检测模块内部的光强度传感器检测环境光照强度模拟信号，并将光照强度模拟信号通过检测芯片内部的模数转换器变为数字信号；

所述逆变器通信电路为由中心处理电路中的MCU处理器通过485通信芯片读取并网逆变器的交流输出功率值；

所述继电器控制电路为由中心处理电路中的MCU处理器通过IO口输出控制信号，经过光耦隔离后控制发电系统中的继电器，从而启动不同功率等级的并网逆变器。

作为另一种优选方案，本发明所述按键电路和液晶显示屏电路的功能是设置调节装置的初始参数，包括光伏阵列功率、折减系数、巡检间隔时间等，并通过液晶显示屏在线查看系统的工作状态和各物理量的历史数据。