CN110311412A - 一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制*** - Google Patents

一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***，包括控制模块，所述控制模块分别与多个分布式光伏发电模块、数据监控模块、数据采集模块、能量管理模块、储能模块、并网逆变模块、交流并网模块以及电网反馈模块相连接；所述数据监控模块电连接有无线通信模块，所述并网逆变模块与所述交流并网模块、公共电网以及电网反馈模块依序连接。本发明可以智能化、远程化监控，并将电能效益最大化。

Description

一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***。
背景技术
分布式光伏发电特指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网，且在配电***平衡调节为特征的光伏发电设施。分布式光伏发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则，充分利用当地太阳能资源，替代和减少化石能源消费。
虚拟电厂是将分布式发电机组、可控负荷和分布式储能设施有机结合，通过配套的调控技术、通信技术实现对各类分布式能源进行整合调控的载体，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行，也就是说虚拟电厂就是一个能精确控制用电需求和发电输出平衡的***，可高效经济地调节各台调峰机组、各种储能设备、多种用电设备的负荷，达到更经济地按需增减负荷的目的。
现有技术中，在虚拟电厂的应用上，对于分布式光伏发电储能管理上还存在电能效益低、精度不足和响应速度慢等弊端。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提出一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***。
为解决上述的技术问题，本发明的一方面提供一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***，其包括有：控制模块，所述控制模块分别与多个分布式光伏发电模块、数据监控模块、数据采集模块、能量管理模块、储能模块、并网逆变模块、交流并网模块以及电网反馈模块相连接；所述数据监控模块电连接有无线通信模块，所述并网逆变模块与所述交流并网模块、公共电网以及电网反馈模块依序连接；
其中，通过数据采集模块中的光照度传感器和温度传感器实现对分布式光伏发电模块的全面监控，并将相关采集数据输送给控制模块，由控制模块将采集数据发送给数据监控模块，实现实时监控；
通过分布式光伏发电模块实现发电，并将能量储存在储能模块中，由控制模块统一调配，经过并网逆变模块、交流并网模块实现电能的输送，并且设置电网反馈模块实时反馈公共电网的使用情况。
优选地，分布式光伏发电模块包括光伏组件和光伏支架，其中，光伏组件用于将太阳能转化为电能，并通过控制模块传送至储能模块中；所述光伏组件设置于光伏支架，所述光伏支架用于支撑或固定所述光伏组件。
优选地，所述并网逆变模块、交流并网模块、电网反馈模块共同用于实现将分布式光伏发电模块所发的电能与公共电网之间的传送。
优选地，数据采集模块电连接有光照度传感器和温度传感器，其中，光照度传感器用于对分布式光伏发电模块中的光照度进行监控，温度传感器用于对分布式光伏发电模块的温度进行监控，数据采集模块将采集到的信息发送给控制模块。
优选地，所述数据监控模块电连接有显示模块、语音播报模块与灯光警报模块，数据监控模块接收来自控制模块的监控信息，其中，显示模块用于显示监控信息，语音播报模块用于播报监控信息；灯光警报模块用于在监控信息异常时实现灯光报警。
优选地，能量管理模块电连接有能量信息收集模块、实时调控模块、能量分析模块、能量转换模块以及能量预测模块；其中，能量信息收集模块用于收集能量输入和输出的信息，能量分析模块用于根据能量信息收集模块收集的信息进行实时分析；实时调控模块用于根据能量分析模块的分析结果进行动态调整电能输送，能量转换模块具体实现信号与能量的转换；能量预测模块用于根据能量信息收集模块、能量分析模块、实时调控模块进行能量的消耗量和生成量的预测。
优选地，所述无线通信模块采用3G、4G或5G进行通信。
优选地，所述数据采集模块设置在光伏支架上。
优选地，所述显示模块为LED显示屏。
实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
在本发明的实施例中，通过分布式光伏发电模块实现发电，并将能量储存在储能模块中，由控制模块统一调配，经过并网逆变模块、交流并网模块实现电能的输送，并且设置电网反馈模块实时反馈公共电网的具体情况；
另外，通过数据采集模块中的光照度传感器和温度传感器实现对分布式光伏发电模块的全面监控，并将相关采集数据输送给控制模块，由控制模块将采集数据发送给数据监控模块，实现实时监控；
其次，通过能量管理模块可以进一步实现电能的统一调配的智能化以及精确化。
综上，本发明可以智能化、远程化监控，将电能效益最大化，并大幅提高虚拟电厂的响应速度和精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明提出的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***的原理框图；
图2为本发明提出的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***的数据采集模块原理框图；
图3为本发明提出的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***的数据监控模块原理框图；
图4为本发明提出的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***的分布式光伏发电模块原理框图；
图5为本发明提出的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***的能量管理模块原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1所示,其为本发明提出的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***的原理框图。一并参照图2-图5所示，在本实施例中，所述基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***，包括控制模块1，所述控制模块 1分别与多个分布式光伏发电模块2、数据监控模块5、数据采集模块3、能量管理模块4、储能模块6、并网逆变模块7、交流并网模块8以及电网反馈模块 10相连接；所述数据监控模块5电连接有无线通信模块11，所述并网逆变模块 7与所述交流并网模块8、公共电网9以及电网反馈模块10依序连接。
更具体地，分布式光伏发电模块2包括光伏组件21和光伏支架20，其中，光伏组件21用于将太阳能转化为电能，并通过控制模块1传送至储能模块6中；更具体地，所述光伏组件21设置于光伏支架20上，所述光伏支架20用于支撑或固定所述光伏组件21。
并网逆变模块7、交流并网模块8、电网反馈模块10共同用于实现将分布式光伏发电模块2所发的电能与公共电网9之间的传送。
数据采集模块5电连接有光照度传感器30和温度传感器31，在一些例子中，数据采集模块5可以设置于光伏支架20上。光照度传感器30可以实现对分布式光伏发电模块2中的光照度的监控，温度传感器31可以实现对分布式光伏发电模块2温度方面的监控。数据采集模块5采集到的信息会发送给控制模块1。
数据监控模块5电连接有显示模块50、语音播报模块51与灯光警报模块 52，数据监控模块5接收来自控制模块1的监控信息；具体地通过显示模块50 可以直接显示相关信息，通过语音播报模块51播报相关监控内容，当监控数据异常时，可通过灯光警报模块52实现灯光报警；在一个例子中，所述显示模块可以为LED显示屏。
数据监控模块5连接有无线通信模块11，所述无线通信模块采用诸如3G、 4G或GPRS进行通信，将数据监控模块5所监控的信息通过无线的方式传送给远端的服务器或接收端；
能量管理模块4电连接有能量信息收集模块40、实时调控模块44、能量分析模块41、能量转换模块43以及能量预测模块42，能量信息收集模块40可以收集能量输入和输出的信息，能量分析模块41可以根据能量信息收集模块40 收集的信息进行实时分析；实时调控模块44可以根据能量分析模块41的分析结果进行动态调整电能输送，能量转换模块43具体实现信号与能量的转换。而能量预测模块42可以根据能量信息收集模块40、能量分析模块41、实时调控模块44进行能量的消耗量和生成量的预测。
可以理解的是，在本发明中，通过分布式光伏发电模块实现发电，并将能量储存在储能模块中，由控制模块统一调配，经过并网逆变模块、交流并网模块实现电能的输送，并且设置电网反馈模块实时反馈公共电网的具体情况；
另外，通过数据采集模块中的光照度传感器和温度传感器实现对分布式光伏发电模块的全面监控，并将相关采集数据输送给控制模块，由控制模块将采集数据发送给数据监控模块，实现实时监控；
其次，通过能量管理模块可以进一步实现电能的统一调配的智能化以及精确化。
综上，本发明可以智能化、远程化监控，并将电能效益最大化。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***，其特征在于，包括有：控制模块，所述控制模块分别与多个分布式光伏发电模块、数据监控模块、数据采集模块、能量管理模块、储能模块、并网逆变模块、交流并网模块以及电网反馈模块相连接；所述数据监控模块电连接有无线通信模块，所述并网逆变模块与所述交流并网模块、公共电网以及电网反馈模块依序连接；
其中，通过数据采集模块中的光照度传感器和温度传感器实现对分布式光伏发电模块的全面监控，并将相关采集数据输送给控制模块，由控制模块将采集数据发送给数据监控模块，实现实时监控；
通过分布式光伏发电模块实现发电，并将能量储存在储能模块中，由控制模块统一调配，经过并网逆变模块、交流并网模块实现电能的输送，并且设置电网反馈模块实时反馈公共电网的使用情况。
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***，其特征在于，分布式光伏发电模块包括光伏组件和光伏支架，其中，光伏组件用于将太阳能转化为电能，并通过控制模块传送至储能模块中；所述光伏组件设置于光伏支架，所述光伏支架用于支撑或固定所述光伏组件。
3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***，其特征在于，所述并网逆变模块、交流并网模块、电网反馈模块共同用于实现将分布式光伏发电模块所发的电能与公共电网之间的传送。
4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***，其特征在于，数据采集模块电连接有光照度传感器和温度传感器，其中，光照度传感器用于对分布式光伏发电模块中的光照度进行监控，温度传感器用于对分布式光伏发电模块的温度进行监控，数据采集模块将采集到的信息发送给控制模块。
5.根据权利要求4所述的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***，其特征在于，所述数据监控模块电连接有显示模块、语音播报模块与灯光警报模块，数据监控模块接收来自控制模块的监控信息，其中，显示模块用于显示监控信息，语音播报模块用于播报监控信息；灯光警报模块用于在监控信息异常时实现灯光报警。
6.根据权利要求5所述的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***，其特征在于，能量管理模块电连接有能量信息收集模块、实时调控模块、能量分析模块、能量转换模块以及能量预测模块；其中，能量信息收集模块用于收集能量输入和输出的信息，能量分析模块用于根据能量信息收集模块收集的信息进行实时分析；实时调控模块用于根据能量分析模块的分析结果进行动态调整电能输送，能量转换模块具体实现信号与能量的转换；能量预测模块用于根据能量信息收集模块、能量分析模块、实时调控模块进行能量的消耗量和生成量的预测。
7.根据权利要求6所述的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***，其特征在于，所述无线通信模块采用3G、4G或GPRS进行通信。
8.根据权利要求7所述的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***，其特征在于，所述数据采集模块设置在光伏支架上。
9.根据权利要求8所述的一种基于虚拟电厂的分布式光伏发电储能管理控制***，其特征在于，所述显示模块为LED显示屏。
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