一种光伏空调变频器电能控制器及控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏空调变频器电能控制器，包括：采样电路模块，数据处理模块，存储模块；所述采样电路模块，用于按照预定周期采集光伏空调变频器内光伏系统侧与电机负载侧、光伏空调变频器外电网侧的电信号；所述数据处理模块，用于根据所述采样电路模块采集到的电信号进行预定参数的计算；所述存储模块，用于保存所述数据处理模块计算所得的数据；本发明专利技术实施例提供的光伏空调变频器电能控制器降低了变频器电能计量的成本，简化了变频器控制器的外部接口，实现了光伏空调变频器发电和耗电模式中间过程量的记录，形成了一套统一的电能统计和管理系统。本发明专利技术还公开了一种光伏空调变频器电能控制系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种光伏空调变频器电能控制器及控制系统。
技术介绍
随着世界能源的日益紧张和电力电子技术的迅速发展，对光伏空调变频器的需求越来越多，同时对光伏空调变频器控制系统的要求也越来越多样化，其中包括光伏空气变频器电能控制器及控制系统。光伏空调变频器是一种集成了光伏系统和空调供电两个功能的变频器，其中包括光伏系统和电机负载。光伏空调控制系统控制能量在光伏系统、电机负载和电网三者之间的自由流动。电能从光伏系统到电机负载和电网的流动是单向的，电网和电机负载之间的能量流动是双向的。光伏系统的输出功率不能满足电机负载运行功率需求时，变频器从电网取电；光伏系统的输出功率大于电机负载的运行功率需求时，多余电能将被送回电网。光伏空调变频器的能量流动较为复杂，其电能统计和管理有较大难度。目前，光伏空调变频器的电能统计和管理采用电度表测量方式，即在光伏空调变频器系统中加装双向交流电度表和直流电表，来统计光伏系统和光伏空调变频器的电能信息。但是，使用电度表不仅增加了成本，增加变频器控制器的接口，使变频器更加复杂，而且光伏空调变频器发电和耗电模式切换灵活，电度表只能记录最终结果，对中间过程量无法记录，即无法形成一套统一的电能统计和管理系统。因此，如何统计和管理光伏空调变频器的电能是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光伏空调变频器电能控制器，用于解决光伏空调变频器的电能统计和管理的问题。本专利技术的另一目的是提供一种包括上述电能控制器的光伏空调变频器控制系统。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光伏空调变频器电能控制器，包括：采样电路模块，数据处理模块，存储模块；所述采样电路模块，用于按照预定周期采集光伏空调变频器内光伏系统侧与电机负载侧、光伏空调变频器外电网侧的电信号；所述数据处理模块，用于根据所述采样电路模块采集到的电信号进行预定参数的计算；所述存储模块，用于保存所述数据处理模块计算所得的数据。其中，所述数据处理模块，包括：发电总价计算子模块，变频器效率计算子模块，节能量计算子模块；所述发电总价计算子模块，用于计算预定时间段内发电总价；所述变频器效率计算子模块，用于计算所述光伏空调变频器在耗电和发电模式下的效率；所述节能量计算子模块，用于计算所述光伏空调变频器的节能量。其中，还包括：控制模块；所述控制模块，包括：变频器输出功率限制单元，智能启停功率模块单元，夜间模式切换单元，电能异常捕捉单元。所述变频器输出功率限制单元，用于根据变频器输出功率值来限制变频器转速。所述智能启停功率模块单元，用于在纯发电模式下，判断光伏输入功率是否满足开启或关闭条件，根据判断结果启停功率模块。所述夜间模式切换单元，用于判断光伏输入功率是否满足夜间工作条件，根据判断切换夜间/日间模式。所述电能异常捕捉单元，用于判断预定时间段内的用电量是否超出预设上限值或下限值，并对异常用电情况进行报警。其中，还包括：显示器；所述显示器，用于显示所述存储模块中的数据。其中，还包括：人机交互模块；所述人机交互模块，用于接收用户触发的操作指令，并执行对应的动作。本专利技术实施例还提供一种光伏空调变频器电能控制系统，包括：光伏空调变频器，三相交流电网；所述光伏空调变频器，包括：光伏系统，电机负载；还包括上述光伏空调变频器电能控制器。基于上述技术方案，本专利技术实施例提供的光伏空调变频器电能控制器，相比于现有光伏空调变频器电能统计和管理方案，降低了变频器电能计量的成本，简化了变频器控制器的外部接口，实现了光伏空调变频器发电和耗电模式中间过程量的记录，形成了一套统一的电能统计和管理系统。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的一种光伏空调变频器电能控制器设计方案示意图；图2为本专利技术实施例所提供的一种光伏空调变频器电能控制器的一种数据处理模块方案示意图；图3为本专利技术实施例所提供的另一种光伏空调变频器电能控制器设计方案示意图；图4为本专利技术实施例所提供的另一种光伏空调变频器电能控制器的一种控制模块方案示意图；图5为本专利技术实施例所提供的变频器输出功率限制模式方案示意图；图6为本专利技术实施例所提供的智能启停功率模块单元方案示意图；图7为本专利技术实施例所提供的夜间模式切换单元方案示意图；图8为本专利技术实施例所提供的再一种光伏空调变频器电能控制器设计方案示意图；图9为本专利技术实施例所提供的又一种光伏空调变频器电能控制器设计方案示意图；图10为本专利技术实施例所提供的一种光伏空调变频器电能控制系统的方案示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种光伏空调变频器电能控制器,用于解决光伏空调变频器的电能统计和管理的问题。本专利技术的另一目的是提供一种包括上述电能控制器的光伏空调变频器控制系统。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例所提供的一种光伏空调变频器电能控制器设计方案示意图。参照图1，在这一种具体实施方案中，本专利技术所提供的一种光伏空调变频器电能控制器，可以包括：采样电路模块100、数据处理模块200、存储模块300。所述采样电路模块100按照预定周期，采集光伏空调变频器内的光伏系统侧和电机负载侧、及光伏空调变频器外的电网侧的电信号，并将采集到数据传输给数据处理模块。例如：采样电路模块实时采集光伏系统侧的直流电压和输入电流，或者每10ms采集一次变频器输出电压和输出电流，并将采集到的数据传给数据处理模块。所述数据处理模块200根据采样电路模块采集到的电信号进行预定参数的计算，所述预定参数可以包括：光伏输入功率，光伏系统侧日/月/年/总发电量，电机负载功率，电机负载侧日/月/年/总用电量，变频器输出功率，电网侧功率，电网侧日/月/年/总电量；还可以包括：发电总价，变频器效率，节能量。为便于理解本专利技术实施例提供的光伏空调变频器电能控制器的统计方
案，下面将进行举例说明。光伏空调变频器电网侧电流是双向的，依据本专利技术实施例：当光伏发电量小于电机负载用电量时，变频器在耗电，规定此时电网侧电流为正；当光伏发电量大于电机负载用电量时，变频器在发电，此时电网侧电流为负时。变频器电网侧用电量为电网侧耗电量与电网侧发电量的差值。电网侧用电量可根据电网侧的线电压和线电流计算。光伏发电量和光伏出入功率可根据光伏系统侧的直流电压和光伏输入电流计算。电机负载耗电量和变频器输出功率可以根据变频器输出电压和输出电流计算。其中，以变频器耗电量为例，电能计算方式如下：根据实时采样得到的变频器电机负载侧输出的线电压和线电流，实时计算其均方根值U和I，其中I为正数时，代表电能输入变频器，I为负数时，代表变频器发电，实时输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏空调变频器电能控制器，其特征在于，包括：采样电路模块，数据处理模块，存储模块；所述采样电路模块，用于按照预定周期采集光伏空调变频器内光伏系统侧与电机负载侧、光伏空调变频器外电网侧的电信号；所述数据处理模块，用于根据所述采样电路模块采集到的电信号进行预定参数的计算；所述存储模块，用于保存所述数据处理模块计算所得的数据。

【技术特征摘要】
1.一种光伏空调变频器电能控制器，其特征在于，包括：采样电路模块，数据处理模块，存储模块；所述采样电路模块，用于按照预定周期采集光伏空调变频器内光伏系统侧与电机负载侧、光伏空调变频器外电网侧的电信号；所述数据处理模块，用于根据所述采样电路模块采集到的电信号进行预定参数的计算；所述存储模块，用于保存所述数据处理模块计算所得的数据。2.如权利要求1所述的光伏空调变频器电能控制器，其特征在于，所述数据处理模块，包括：发电总价计算子模块，变频器效率计算子模块，节能量计算子模块；所述发电总价计算子模块，用于计算预定时间段内发电总价；所述变频器效率计算子模块，用于计算所述光伏空调变频器在耗电和发电模式下的效率；所述节能量计算子模块，用于计算所述光伏空调变频器的节能量。3.如权利要求1或2所述的光伏空调变频器电能控制器，其特征在于，还包括：控制模块；所述控制模块包括：变频器输出功率限制单元，智能启停功率模块单元，夜间模式切换单元，电能异常捕捉单元。4.如权利要求3所述的光伏空调变频器电能控制器，其特征在于，所述变频器输出功率限制单元，用于根据变频器输出功率值来...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志成，刘浩平，杨成，张志学，何成昭，张新锐，何亚屏，丁晓帆，姚大为，杨啸聪，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43