[发明专利]一种孤网光风油混合发电系统的控制方法

摘要

本发明公开了一种孤网光风油混合发电系统的控制方法，具体过程为：闭合电源开关，稳压模块向各有关单元供电，光电、风电和油电单元启动，向储能单元充电，并分别把各自的充电电压、电流、温度、充电功率信息传给直流储能控制器，交流用电控制器也将监控到的油电单元的输出功率传给直流储能控制器，直流储能控制器计算出当前光电、风电、油电、富余功率充电单元的输出功率、负载用电的功率值，直流储能控制器对储能单元实时进行电压、电流、温度、累计电量监控、计算和控制，并送到人机操作故障报警单元上报警显示。本发明实现了用电的智能管理，延长了发电机和蓄电池的寿命，降低了发电机的维护成本，最终实现节约柴油消耗以及节能减排的目的。

主权项

一种孤网光风油混合发电系统的控制方法，其特征在于，具体包括以下过程：使用时，闭合电源开关（K1），稳压模块（13）分别向光电单元（1）、风电单元（2）、油电单元（3）、直流储能控制器（7）、交流用电控制器（8）、逆变器（9）和人机操作故障报警单元（10）供电；所述人机操作故障报警单元（10）通过第一双向控制端（A22‑A16）给所述直流储能控制器（7）发送信号，所述直流储能控制器（7）通过第二双向控制端（A7‑A3）启动所述油电单元（3），所述油电单元（3）的输出端（A5）将产生的电能送到计量单元（11）的输入端（A21），所述计量单元（11）通过其输出端（A34）将电能送到用电单元（12），启动所述用电单元（12）；所述用电单元（12）工作后，所述交流用电控制器（8）通过其一个输入端（A15）得到的当时所述油电单元（3）的输出电压，所述交流用电控制器（8）通过其另一个输入端（A25）得到的，并通过交流电传感器（5）接受的当时所述油电单元（3）的输出电流，所述交流用电控制器（8）根据测得的输出电压和输出电流，计算出所述油电单元（3）的实际输出功率Ps和富余功率Pc，当所述油电单元（3）的实际输出功率Ps小于所述油电单元（3）的额定输出功率Pe，则所述油电单元（3）产生富余功率Pc，富余功率Pc=额定功率Pe－实际输出功率Ps，此时所述交流用电控制器（8）的控制方法为：1）所述交流用电控制器（8）通过第三双向控制端（A14‑A13）将所述富余功率充电单元（6）的第1次基准功率设置为0.6Pc，再通过所述第三双向控制端（A14‑A13）将所述富余功率充电单元（6）启动，所述富余功率充电单元（6）的输出端（A32）向储能单元（4）的输入端（A4）充电；2）所述交流用电控制器（8）再次测试所述油电单元（3）的实际输出功率Ps，如果经计算还有富余功率Pc，则采用增加一固定功率值△P，来使所述富余功率充电单元（6）的充电功率增加一个△P，并不断测试和计算所述油电单元（3）的实际输出功率Ps，达到逐次逼近所述油电单元（3）的最佳输出功率带，通过调节所述富余功率充电单元（6）的充电功率，使所述油电单元（3）始终工作在最佳输出功率点附近，以实现油电转换的最大效率；3）所述交流用电控制器（8）每过500mS时间就会测试所述油电单元（3）的输出电压和电流、计算实时的实际输出功率Ps，这时有：3.1）当测试到所述油电单元（3）的实际输出功率Ps已经达到允许的额定值的1.1Pe时，即富余功率Pc为负的0.1额定功率Pe，所述交流用电控制器（8）采用先减少一固定功率值△P，来使所述富余功率充电单元（6）的充电功率减少一个△P，这种减少过程一直持续到所述油电单元（3）的输出电压回到允许的有效值以上，并保持不变；3.2）当测试到所述油电单元（3）的实际输出功率Ps已经达到允许的额定值的1.1Pe以下时，即富余功率Pc为负的0.1额定功率Pe以下，所述交流用电控制器（8）将马上关闭所述富余功率充电单元（6），这时又会有：A.若所述油电单元（3）的实际输出功率Ps回到允许的有效值以上，并出现富余功率Pc，则此时仍然按照上述富余功率Pc处理方式进行充电平衡；B.若所述油电单元（3）的实际输出功率Ps仍然没有回到允许的有效值以上，则此时所述交流用电控制器（8）通过第四双向控制端（A12‑A11）把故障信息传递给所述直流储能控制器（7），所述直流储能控制器（7）通过所述第一双向控制端（A16‑A22）把故障信息传递给所述人机操作故障报警单元（10）报警，同时所述直流储能控制器（7）通过第五双向控制端（A17‑A18）自动启动所述逆变器（9）工作，解决短大负载时用电需要，当用电负载回到正常值后，所述直流储能控制器（7）通过所述第五双向控制端（A17‑A18）自动关闭所述逆变器（9）；当所述光电单元（1）接收到阳光，进行光电转换后，将得到的直流电能经其输出端（A26）送入所述储能单元（4）的输入端（A4）充电；当所述风电单元（2）接收到风能，进行凤电转换后，将得到的直流电能经其输出端（A27）送入所述储能单元（4）的输入端（A4）充电；所述光电单元（1）、所述风电单元（2）和所述富余功率充电单元（6）对所述储能单元（4）充电的同时，将分别把各自的充电电压、电流、温度、充电功率信息按500ms时间间隔，通过各自的双向控制信息端提供给所述直流储能控制器（7），所述交流用电控制器（8）也将所述油电单元（3）的柴油发电机组的输出功率提供给所述直流储能控制器（7），所述直流储能控制器（7）计算出当前所述光电单元（1）、所述风电单元（2）、所述富余功率充电单元（6）以及所述油电单元（3）的柴油发电机组的输出功率、负载用电的功率值，并送出到所述人机操作故障报警单元（10）的屏幕上显示；所述直流储能控制器（7）对所述储能单元（4）实时进行电压、电流、温度、累计电量监控和计算，同时对所述储能单元（4）进行如下控制：1）当所述储能单元（4）的总电压或者有单体电池电压超过允许上限值时，所述直流储能控制器（7）会通过双向控制端同时关断所述光电单元（1）、所述风电单元（2）和所述富余功率充电单元（3）对所述储能单元（4）的充电，以保证所述储能单元（4）安全，并报警；2）当所述储能单元（4）的充电电流超过允许上限值时，所述直流储能控制器（7）会通过双向控制端分别关断所述富余功率充电单元（6）后，再关断所述风电单元（2），甚至关断所述光电单元（1）对所述储能单元（4）充电，直到充电电流回到允许值，以保证所述储能单元（4）安全，并报警；3）当所述储能单元（4）的温度超过允许上限值时，所述直流储能控制器（7）会分别通过双向控制端同时关闭所述光电单元（1）、所述风电单元（2）、所述富余功率充电单元（6）和所述逆变器（9）的工作，并自动启动所述油电单元（3）工作，以保证所述储能单元（4）安全和正常用电，并报警；4）当所述储能单元（4）的累计电量达到90%时，所述直流储能控制器（7）会通过双向控制端启动所述逆变器（9）工作，所述直流储能控制器（7）在得到所述逆变器（9）正常供电的回送信号后，延时2S关闭所述油电单元（3），以确保所述用电单元（12）安全，所述计量单元（11）开始记录所述逆变器（9）输出电能，同时通知所述交流用电控制器（8）关闭所述富余功率充电单元（6）；5）当所述逆变器（9）工作到所述储能单元（4）的累计电量只剩下30%时，所述直流储能控制器（7）会通过双向控制端启动所述油电单元（3）工作，并通知所述交流用电控制器（8）检测所述油电单元（3）的输出电压和电流，所述直流储能控制器（7）在得到所述交流用电控制器（8）关于所述油电单元（3）正常供电的回送信号后，延时2S关闭所述逆变器（9），以确保所述用电单元（12）安全，同时通知所述交流用电控制器（8）打开所述富余功率充电单元（6）工作，所述计量单元（11）开始记录所述油电单元（3）的输出电能；6）当所述油电单元（3）的输出功率小于50%时，只要所述储能单元（4）电量大于50%，优先使用所述逆变器（9）供电输出，以降低油耗，减少污染；所述人机操作故障报警单元（10）能够对所述逆变器（9）、所述油电单元（3）的启动延时时间、所述储能单元（4）的电压、电流、温度进行设置，能够对所述逆变器（9）、所述油电单元（3）的输出功率、所述储能单元（4）的电压、电流、温度值和所述光电单元（1）、所述风电单元（2）、所述富余功率充电单元（6）的充电功率进行显示、累计储存及报警。