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光伏防逆流裝置應(yīng)用方案
光伏發(fā)電 光伏防逆流裝置應(yīng)用方案
光伏防逆流裝置應(yīng)用方案

一、引言

光伏在實(shí)際應(yīng)用中通常指太陽能向電能的轉(zhuǎn)換，即太陽能光伏。它的實(shí)現(xiàn)方式主要是通過利用硅等半導(dǎo)體材料所制成的太陽能電板，利用光照產(chǎn)生直流電。

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，就是指太陽能組件產(chǎn)生的直流電，經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后，直接接入公共電網(wǎng)。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)形成并聯(lián)向負(fù)荷供電，當(dāng)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電量不足時(shí)由電網(wǎng)供電，其中逆變器是指將DC to AC的部件。

但是光伏發(fā)電系統(tǒng)并入電網(wǎng)后，易產(chǎn)生諧波、三相電流不平衡，輸出功率隨機(jī)性易造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)、閃變。根據(jù)國(guó)內(nèi)金太陽工程對(duì)并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)的要求，用戶側(cè)并網(wǎng)的光伏系統(tǒng)必須自發(fā)自用，不能逆流上網(wǎng)，就是不能向電網(wǎng)饋電。于是防逆流裝置應(yīng)運(yùn)而生。

二、防逆流裝置簡(jiǎn)述

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防逆流控制器原理圖

    防逆流控制器的原理是通過監(jiān)控電網(wǎng)側(cè)的輸入功率來控制或切斷并網(wǎng)逆變器上的輸出，達(dá)到光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)不會(huì)向電網(wǎng)饋電的目的。

    通過開啟或斷開若干逆變器的輸出，使電網(wǎng)的的輸出功率穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)側(cè)有逆流時(shí)，控制器將立即斷開逆變器并入電網(wǎng)的閘門，切斷所有逆變的輸出。

    防逆流控制器主要包括：主控制器、操作上位機(jī)、測(cè)控儀表、逆變器。主控制器為 PLC ，它通過 RS485 通訊讀取測(cè)控儀表檢測(cè)的電網(wǎng)功率 Pg ；又通過 RS485 與逆變器所在的從站進(jìn)行通訊，控制各個(gè)逆變器的通斷。電網(wǎng)功率的上下限 Pu 和 Pd 可通過觸摸屏設(shè)置。

     當(dāng) Pg>Pu 時(shí)，開啟逆變器；

     當(dāng) Pg<Pd 時(shí)，斷開逆變器。

 

三、防逆流裝置系統(tǒng)方案

     1 、系統(tǒng)需求

     系統(tǒng)由觸摸屏、主站 PLC 以及 4 個(gè)從站 PLC 組成。其中，主站 PLC 除了 MODBUS 通訊連接觸摸屏外，還要 MODBUS 通訊讀取測(cè)控儀表的功率、電壓、電流等數(shù)據(jù)，同時(shí)根據(jù)從測(cè)控儀表讀取的數(shù)據(jù)，通過 MODBUS 通訊控制 4 個(gè)從站的逆變器的通斷。最后一個(gè)從站 PLC 通過 MODBUS ，與監(jiān)控端通訊相關(guān)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)。

     2 、麥米電氣系統(tǒng)配置

     控制器 : 麥米電氣 PLC ： MC200-2012BRA*5

     特殊擴(kuò)展模塊： MC200-RS485*2

     觸摸屏 : 麥米電氣 MZ600-TT07SK

     系統(tǒng)框圖如下圖所示 :

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      3 、系統(tǒng)方案要點(diǎn)

     麥米電氣 MC200 系列 PLC 主模塊自帶兩個(gè)通訊口，還可以擴(kuò)展一個(gè)通訊口。其中 PORT0 口做為從站連接觸摸屏； PORT1 口作為主站連接 4 個(gè) PLC 從站；擴(kuò)展 PORT2 口，作為主站連接兩個(gè)測(cè)控儀表 ; 而第 4 個(gè)從站（站號(hào) 5 ）的擴(kuò)展 PORT2 口，則作為從站傳送相關(guān)數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心。

     編程中，主 PLC 需要實(shí)時(shí)判斷各個(gè)從站中的各個(gè)逆變器的通斷情況，這樣才能根據(jù)測(cè)控儀表傳回的電網(wǎng)實(shí)際功率請(qǐng)況來控制各個(gè)逆變器是開啟還是斷開。同時(shí)要將各個(gè)逆變器的狀態(tài)（ X 、 Y ）轉(zhuǎn)化為 D 元件，才能通過通訊傳送。 

 

四、總結(jié)

該裝置中，從站的逆變器多達(dá)三十多個(gè)，且各個(gè)從站的逆變器數(shù)量還各不相同。為了簡(jiǎn)化程序，降低掃描時(shí)間，在實(shí)時(shí)判斷各個(gè)逆變器通斷狀態(tài)時(shí)，采用變址方式排查。