光伏儲能控制系統的設計

摘要：隨著技術的不斷發展和進步袁電力生產模式和策略發生了重要轉變袁光伏發電技術得到了廣泛應用遙在這一基礎上袁如何提升光伏儲能控制系統的性能袁使光伏發電技術得到 發展袁已成為技術攻關的重要方向遙以光伏儲能控制系統的設計需求作為切入點袁從總體設計思路堯多電源模塊設計堯電池管理模塊設計堯儲能模塊設計堯電能質量管理模塊設計等方面介紹了其設計規劃方案袁并分析了光伏儲能控制系統的節能環保效果袁以期為相關人員提供參考遙

關鍵詞：光伏發電；光伏儲能控制系統；節能環保；設計

 

0引言

相較于傳統的化學能發電模式而言，光伏發電具有清潔無*染、系統配置簡便、空間利用率高、建設周期短以及較高的電能轉化效率等優勢和特點，技術團隊應充分認識到光伏發電技術應用過程中光伏儲能控制系統的重要意義和作用，并結合實際需求對其進行設計和優化，使其能夠更好地為光伏發電的應用與推廣提供支持，減少光伏發電受到環境因素帶來的影響，提升供電穩定性。

1光伏儲能控制系統的設計需求

1.1靈活的拓展性

在光伏儲能控制系統的設計與建設的過程中，應考慮靈活拓展的需求。技術人員應當整合發電信息協調、電能儲運、電能質量監控與電能生產優化等多項功能，并確保光伏儲能控制系統能夠依托技術發展路線和趨勢進行多角度迭代，強化其對差異化負荷環境的適應能力，有*提升光伏儲能控制系統整體性能，助推光伏發電工作的健康發展。

1.2分布式調度

為了充分降低發電成本，提升光伏儲能控制系統運行性能，技術人員還應當在系統設計過程中考慮到分布式調度的設計需求，優化 控制芯片，有*強化系統的運行效率[1]。

1.3無縫離網切換

確保光伏儲能控制系統運行的穩定性與可靠性是系統設計人員需要關注的重*問題。在針對該系統功能模塊進行配置與設計的過程中，應當使其具備無縫離網切換的特點，減少系統切換過程中對所涉及的相關儀器設備的不良影響，從而提升整體供電效果。

1.4具備較高的環保效益與經濟效益

為了有*適應可持續發展特性和要求，在針對光伏儲能控制系統進行設計的同時，還應當加強對其節能環保的相關性能，針對其在特定負荷環境下的消耗情況進行跟蹤監控，盡可能確保系統的運行達到低碳環保的目標，杜絕能源浪費現象的出現，為整個光伏發電領域經濟效益的不斷提升做出相應的貢獻。

2光伏儲能控制系統的設計

規劃方案待需求分析完成后，技術團隊應結合實際開展對光伏儲能控制系統的方案設計工作，具體涵蓋以下5個方面。

2.1總體設計思路

為了使光伏儲能控制系統的設計需求得到充分落實，有*提升光伏儲能控制系統的運行性能以及運行成效，技術團隊應針對其總體設計思路進行 分析與整合，從而使后續設計工作能夠朝著更加 完善的方向開展，有*實現光伏儲能控制系統低碳高*的運行發展目標。

從結構形態層面來看，技術團隊在針對光伏儲能控制系統進行設計的過程中，應當確保整體結構涵蓋了多電源模塊、電池管理模塊、儲能模塊以及電能質量管理模塊，并依托快速開關對整個系統的運行進行控制，使光伏發電所生產出的電能得到更加穩定的儲存，并為相關用戶提供送電服務。本文以某加油站光伏儲能控制系統建設項目為例進行介紹，在該項目當中光伏發電面積為400m2，光伏功率為30kWp，預計發電量為29000kW·h/a，選用40kW的光伏逆變器。某加油站光伏儲能控制系統整體架構設計如圖1所示

 

 

2.2多電源模塊設計

2.3電池管理模塊設計

為了使光伏儲能控制系統中的電池組能夠更加充分地發揮出相關性能，使其能夠進一步按需實現光伏發電的電能調配目標，需要基于技術需求以及項目特點針對電池管理模塊進行設計與規劃。

2.4儲能模塊設計

為了有*提升光伏儲能控制系統運行性能，技術團隊還應當結合實際針對儲能模塊進行優化設計。將儲能模塊與前端設備進行相互連接，使儲能模塊當中的充放電信息數據都能夠通過前端設備向技術團隊以及管理人員進行反饋，同時也能通過前端設備實時接收管理人員的指令要求，從而能夠針對儲能模塊的運行狀態進行針對性調控，使光伏儲能控制系統的運行情況得到合理分配和控制，減少運行風險或運行問題的發生，并有*提升故障定位能力和處置效率。儲能模塊的連接設計需要遵循可靠性、穩定性、多工況適應性的原則和要求，從而保障光伏儲能控制系統的運行效果。儲能模塊連接架構如圖所示。

 

 

2.5電能質量管理模塊設計

由于光伏發電過程當中可能會面臨著質量不穩定的風險或問題，影響光伏發電的正常、安*可靠運行，同時還可能會造成電力資源的浪費，不利于節能低碳相關目標的有*落實[4]。因此，組織技術力量對光伏儲能控制系統進行規劃設計時，還需要配置相應的電能質量管理模塊，針對光伏發電過程當中可能出現的諧波現象以及無功電流問題進行多角度跟蹤與監控，對可能存在的質量問題進行及時定位與處置，使光伏儲能控制系統的運行狀態更加安*穩定，杜絕電能質量問題發生的可能性，使其能夠更好地落實節能環保相關目標要求，實現光伏發電技術的持續性發展與進步。

3光伏儲能控制系統節能環保效果分析

對加油站光伏儲能控制系統進行設計與建設后，其呈現出了較為顯著的經濟效益與環境社會效益。

相關從業人員以及研究人員應當明確光伏儲能控制系統的特點和價值，并著力推動其開發推廣工作，從而有*提升電力資源利用效率，減少電能浪費，提升經濟不斷發展。

4 光伏運維子站解決方案

安科瑞Acrel1000-DP分布式光伏電站電力監控系統為分布式光伏電站運維子系統提供了解決方案，滿足GB/T 38946《分布式光伏發電系統集中運維技術規范》中對運維子站的相關技術要求。

數據信號采集

（1）運維子站采集的模擬量數據包括下列內容:

a)分布式光伏發電系統每個并網點有功功率?無功功率?電壓?電流?頻率?電 等數據;

b)分布式光伏逆變器有功功率?無功功率?電壓?電流?功率?溫度等數據;

c)匯流箱各路電流?匯總輸出電流?母線電壓量等數據;

d)分布式光伏發電系統周圍環境包括環境溫度?輻照度?電池板溫度等數據;

e)子站應建立數據存儲,存儲時間應不少于7d?

圖2 分布式光伏監控系統數據顯示

（2）運維子站采集的狀態信號包括下列內容:

a)分布式光伏發電公共連接點斷路器?隔離刀閘和接地刀閘位置?保護硬接點狀態以及遠方/就地控制等各種開關量信號;

b)分布式光伏發電每個并網點斷路器和隔離開關的位置信號?重合閘位置?保護動作及告警信號;

c)光伏逆變器運行狀態及告警信號;

d)分布式光伏發電主升壓變壓器分接頭擋位(當采用有載調壓變壓器);

e)光伏匯流箱保護動作及告警信號;

f)分布式光伏發電保護?安*自動裝置等設備狀態,保護動作及告警信號,運行人員操作順序記錄信息?

圖3 分布式光伏監控系統狀態顯示

數據信息處理

子站宜對所采集的實時信息進行數字濾波?有*性檢查?工程值轉換?信號接點抖動 ?刻度計算等加工?數據采集子系統可進行數據合理性檢查?異常數據分析?事件分類等處理,并支持常用的計算功能,支持對采集的各類原始數據和應用數據分類存儲和管理?

圖4 分布式光伏監控系統數據展示

光伏運維相關二次設備選型

安科瑞提供光伏運維子站、運維主站監測軟件、數據網關和保護測控單元、交直流監測多功能儀表及相關傳感器，具備電能質量監測和治理裝置，保障光伏電站高*運行。

5 結語

綜上所述，隨著時代的發展以及技術的不斷進步，傳統的電能生產模式亟待進行轉型和發展。相較于傳統的化石能發電技術而言，基于光能與輻射能的光伏發電技術在清潔程度、運行成本、空間利用率等方面具有較為顯著的優勢。為了進一步保障光伏發電輸電技術的穩定可靠，減少環境因素給電力輸送和應用造成的不良影響，技術團隊應當進一步加強對光伏儲能控制系統的研究和分析，并結合實際對其進行深入挖掘，使電力領域向著綠色環保的方向不斷發展。