农用光伏发电并网管理控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种农用光伏发电并网管理控制电路，包括光伏发电板、充放电电路、蓄电池组和电源管理电路，电源管理电路中，逆变器的输出端接有电感L1和电容C1，C1的两端经输出电能表并入市电电网，在输出电能表上连接有开关K1；C1的两端还经过开关K2与本地负载相连，C1与开关K2之间连接有变压器和开关K3；在输入电能表的输出端接有电感L2、电容C2和开关K4，C2连接在本地负载的供电端子之间。其效果是：电路结构简单，控制方便，随着蓄电池组放电情况的改变，可以通过开关切换系统的工作状态之间，利用电感和电容可以有效滤除开关切换时所引起的尖脉冲，同时能够保证本地负载不间断、平稳运行。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种农用光伏发电并网管理控制电路，包括光伏发电板、充放电电路、蓄电池组和电源管理电路，电源管理电路中，逆变器的输出端接有电感L1和电容C1，C1的两端经输出电能表并入市电电网，在输出电能表上连接有开关K1；C1的两端还经过开关K2与本地负载相连，C1与开关K2之间连接有变压器和开关K3；在输入电能表的输出端接有电感L2、电容C2和开关K4，C2连接在本地负载的供电端子之间。其效果是：电路结构简单，控制方便，随着蓄电池组放电情况的改变，可以通过开关切换系统的工作状态之间，利用电感和电容可以有效滤除开关切换时所引起的尖脉冲，同时能够保证本地负载不间断、平稳运行。【专利说明】农用光伏发电并网管理控制电路
本技术涉及输配电控制领域，具体地讲，是一种农用光伏发电并网管理控制电路。
技术介绍
随着社会和经济的快速发展，能源和环境问题日益受到人们的关注。常规能源不仅资源有限，甚至造成严重的环境污染，与可持续发展、节能环保的科学策略相悖。为了减少对环境的影响，满足不断增长的能源需求，目前国家正在大力推广光伏发电项目，并已经开通了小型光伏发电站并网接入业务。 作为农用光伏发电系统而言,通过分布式的小型光伏发电站并网，一方面可以满足各自的用电需求，另一方面还可以将多余的电能卖给供电公司，提高农民的经济收入。 但是，现有技术中，人们研究的热点大多是如何提高光伏发电板的发电效率，或者是如何保证蓄电池组的使用寿命，当蓄电池电能输出不足时，往往也是直接将本地负载改切到市电电网中，在投切时难以保证设备不间断工作，同时容易出现尖脉冲电流，对本地负载造成损害，系统的可靠性和稳定性较差。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种农用光伏发电并网管理控制电路，当光伏发电充足时，可以在对本地负载供电的同时并入市电电网，向异地负载供电；当光伏发电不足时，切断并网输出，利用蓄电池组向本地负载独立供电；当蓄电池组存储的电能无法支撑本地负载时，再通过接入市电电网，利用市电电网向本地负载供电，在控制过程中，各种工作状态的切换过程中，能够克服电流脉冲效应，保证本地负载持续、稳定运行。 为实现上述目的，本技术所采用的具体技术方案如下: 一种农用光伏发电并网管理控制电路，包括光伏发电板、充放电电路、蓄电池组和电源管理电路，所述光伏发电板经过充放电电路的充电端口向所述蓄电池组充电，该蓄电池组再经过所述充放电电路的放电端口接入所述电源管理电路，所述电源管理电路一方面向本地负载供电，另一方面还可并入市电电网向异地负载供电，其关键在于: 所述电源管理电路中包括一连接所述充放电电路的逆变器，该逆变器的两个输出端之间串接有电感LI和电容Cl，电容Cl的两端经过输出电能表并入所述市电电网，在所述输出电能表的输入端上连接有用于切断本地输出的开关元件Kl ； 所述电容Cl的两端还经过开关元件K2与所述本地负载的两个供电端子相连，在电容Cl与所述开关元件K2之间连接有一变压器T和用于控制该变压器T接入的开关元件K3 ； 在所述电源管理电路中还设置有输入电能表，该输入电能表的输入端与所述市电电网相连，该输入电能表的两个输出端之间串接有电感L2和电容C2，所述电容C2连接在本地负载的两个供电端子之间，在输入电能表的输出端上还连接有用于切断市电输入的开关元件K4。 基于上述电路结构,通过输出电能表可以对本地光伏发电站向市电电网输出的电能进行统计，通过输入电能表可以对市电电网向本地负载输入的电能进行统计，便于输出和输入的计费管理。 在光照充足的情况下，光伏发电板发电量足，开关元件Kl、Κ2接通，开关元件Κ4断开，逆变器输出的电能可以通过输出电能表送入市电网络，向异地负载供电；同时通过开关元件Κ3切断变压器T的接入，逆变器输出的电能还直接向本地负载供电。 当光伏发电板发电不足时，开关元件Kl、Κ4断开，开关元件Κ2接通，同时通过开关元件Κ3接入变压器Τ，逆变器输出的电能经过变压器T升压后再单独向本地负载供电，在逆变器的输出端连接有电感LI和电容Cl，可以起到谐振补偿作用，同时，因为本地负载的两个供电端子之间连接有电容C2，还可以滤除开关切换过程中的尖脉冲，保证负载平稳运行。 随着蓄电池组电能的消耗，当逆变器输出的电能无法满足本地负载的用电需求时，开关元件Κ1、Κ2断开，开关元件Κ4接通，此时市电电网中的电能经过输入电能表后直接向本地负载供电，停止消耗蓄电池组的电能，由于在输入电能表的两个输出端之间连接有电感L2和电容C2，可以起到谐振补偿作用，同时，因为电容C2的存在，也能滤除开关切换过程中的尖脉冲，保证负载平稳运行。 各种开关元件可以采用机械式的切换开关，也可以采用电气式的切换开关，在开关控制过程中，可以采用模拟电路或数字电路对各种控制参数进行检查，并实现各种开关元件的控制。电源管理电路中的各个电路元件可以统一安装在一个箱体内，作为农网入户电源箱，便于管理和维护。 作为进一步描述，所述开关元件Κ3由继电器J3实现，继电器J3的公共触点与所述电容Cl的高电平端相连，继电器J3的常开触点与变压器T初级绕组和次级绕组的两个同名端连接，变压器T初级绕组的另一端接电容Cl的低电平端，变压器T次级绕组的另一端经过所述开关元件Κ2接本地负载的火线端子，所述开关元件Κ2的输入端还连接该继电器J3的常闭触点。 基于上述连线方式，通过相应的控制参数检测和对继电器J3线圈绕组的通电控制电路进行设计，即可满足变压器T的接入控制。 再进一步描述，为了保证开关元件Kl和开关元件Κ3同步切换，所述开关元件Kl采用继电器Jl的常闭开关，且继电器Jl与所述继电器J3的线圈通电状况相同。 结合农用电网本地负载用电需求，所述变压器T的型号为BK-1500VA 220V/24V,当蓄电池组放电略低于220V的情况下，通过变压器T将逆变器输出的电压提升24V，以维持本地负载正常运行。 为了避免蓄电池组和市电电网同时对本地负载供电，所述开关元件Κ2与开关元件Κ4采用电气互锁或机械互锁。 为了便于实现互锁控制，所述开关元件Κ2与开关元件Κ4采用继电器J2实现，其中开关元件Κ2采用继电器J2中的常闭开关，开关元件Κ4采用继电器J2中的常开开关。 为了同时对两路线路进行切断，所述开关元件Kl、开关元件Κ2以及开关元件Κ4均为双刀双掷开关。 为了实现各种开关元件的智能控制，在所述电源管理电路中设置有电压采样电路和控制器，所述电压采样电路用于采集充放电电路的放电电压，所述控制器用于控制所述电源管理电路中各个开关元件的开闭状态。 为了提高系统的安全性，在所述市电电网与输入电能表之间连接有熔断器。 本技术的显著效果是:电路结构简单，控制方便，随着蓄电池组放电情况的改变，可以通过开关元件控制系统在各种工作状态之间自由切换，利用电感和电容的谐振特性，可以有效滤除开关切换时所引起的尖脉冲，同时能够保证本地负载不间断、平稳运行。 【专利附图】【附图说明】 图1是技术的电路原理框图； 图2是图1中电源管理电路的第一实施电路原理图； 图3是图1中电源管理电路的第二实施电路原理图； 图4是继电器的控制电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农用光伏发电并网管理控制电路，包括光伏发电板、充放电电路、蓄电池组和电源管理电路，所述光伏发电板经过充放电电路的充电端口向所述蓄电池组充电，该蓄电池组再经过所述充放电电路的放电端口接入所述电源管理电路，所述电源管理电路一方面向本地负载供电，另一方面还可并入市电电网向异地负载供电，其特征在于：所述电源管理电路中包括一连接所述充放电电路的逆变器，该逆变器的两个输出端之间串接有电感L1和电容C1，电容C1的两端经过输出电能表并入所述市电电网，在所述输出电能表的输入端上连接有用于切断本地输出的开关元件K1；所述电容C1的两端还经过开关元件K2与所述本地负载的两个供电端子相连，在电容C1与所述开关元件K2之间连接有一变压器T和用于控制该变压器T接入的开关元件K3；在所述电源管理电路中还设置有输入电能表，该输入电能表的输入端与所述市电电网相连，该输入电能表的两个输出端之间串接有电感L2和电容C2，所述电容C2连接在本地负载的两个供电端子之间，在输入电能表的输出端上还连接有用于切断市电输入的开关元件K4。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建杰，冯辉，方敬滔，孙洪波，黄延举，刘佳，任毅，曹伟龙，骆晓明，商振，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司滨州供电公司，
类型：新型
国别省市：山东;37