[发明专利]一种光伏并网发电在线结构优化器

说明书

一种光伏并网发电在线结构优化器属于太阳能光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏并网发电在线结构优化器。本发明提供一种光伏并网发电在线结构优化器。本发明包括开关量输出控制电路、485通信电路、辐照强度检测电路、键盘电路、LCD显示屏电路和主控CPU电路，其结构要点主控CPU电路的控制信号输出端口与开关量输出控制电路的控制信号输入端口相连，485通信电路的信号传输端口分别与主控CPU电路的信号传输端口、并网逆变器的信号传输端口相连，辐照强度检测电路的信号输出端口与主控CPU电路的信号输入端口相连，键盘电路的控制信号输出端口与主控CPU电路的控制信号输入端口相连。

技术领域

本发明属于太阳能光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏并网发电在线结构优化器。

背景技术

光伏并网电站通常由多个子发电单元构成，每个子发电单元都包含独立的光伏阵列和并网逆变器，除了有共同的电网接入点外各子发电单元相互之间没有关联。为简化系统并节省投资成本，这些子发电单元的电气设备配置往往相同，包括光伏阵列的容量和电压等级、并网逆变器的容量和型号等。光伏并网电站在运行中存在以下问题，包括：（1）在光照强度很差的条件下（例如早晨和傍晚时间段内），各子发电单元的光伏阵列直流输出功率小于并网逆变器的启动功率，并网逆变器处于待机状态，光伏阵列发出的微弱电能只能浪费掉；（2）在光照强度较差的条件下（例如阴天、沙尘、雾霾、雨雪等气象条件下），并网逆变器虽然开始工作，但由于并网逆变器在低功率区间运行时的逆变效率比在高功率区间低很多，导致整个光伏发电系统的光电转换效率降低，相当于损失了许多电能；（3）由于光伏阵列周围障碍物的阴影遮挡、各种杂物的覆盖、光伏电池板内部的隐裂等问题，导致某路子发电单元中的光伏阵列直流输出功率大幅降低，使该路中的并网逆变器工作在低功率区间，降低了该路的光电转换效率。上述各种问题都会导致光伏并网电站发电量的降低，而目前对于这些问题的研究较少，缺乏行之有效的技术来解决这些问题。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种光伏并网发电在线结构优化器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括开关量输出控制电路、485通信电路、辐照强度检测电路、键盘电路、LCD显示屏电路、主控CPU电路，其结构要点主控CPU电路的控制信号输出端口与开关量输出控制电路的控制信号输入端口相连，485通信电路的信号传输端口分别与主控CPU电路的信号传输端口、并网逆变器的信号传输端口相连，辐照强度检测电路的信号输出端口与主控CPU电路的信号输入端口相连，键盘电路的控制信号输出端口与主控CPU电路的控制信号输入端口相连，LCD显示屏电路的信号传输端口分别与主控CPU电路的信号传输端口、LCD液晶显示屏的信号传输端口相连；所述键盘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，本发明所述开关量输出控制电路为由主控CPU的IO口输出开关量控制信号，经过光耦隔离后控制主电气回路中的继电器，从而改变光伏并网发电系统的拓扑结构；

所述485通信电路为由主控CPU通过收发器芯片读取并网逆变器的逆变功率值；

所述辐照强度检测电路为由辐照强度检测芯片内部的光强度传感器检测环境辐照强度模拟信号，并将辐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。

作为另一种优选方案，本发明所述键盘电路和LCD显示屏电路的功能是设置在线结构优化器的控制参数，包括巡检间隔时间、辐照强度阈值、逆变功率阈值、逆变器额定功率值，并通过LCD屏在线查看系统的工作状态和各参数的历史数据。

作为另一种优选方案，本发明所述主控CPU电路包括系统时钟电路、程序下载与在线仿真电路、主控CPU和电源转换电路，主控CPU端口分别与系统时钟电路端口、程序下载与在线仿真电路端口相连，电源转换电路为主控CPU和电路中其它需要3.3V电源供电的芯片供电。