光伏储能控制系统的设计

摘要：随着技术的不断发展和进步袁电力生产模式和策略发生了重要转变袁光伏发电技术得到了广泛应用遥在这一基础上袁如何提升光伏储能控制系统的性能袁使光伏发电技术得到 发展袁已成为技术攻关的重要方向遥以光伏储能控制系统的设计需求作为切入点袁从总体设计思路尧多电源模块设计尧电池管理模块设计尧储能模块设计尧电能质量管理模块设计等方面介绍了其设计规划方案袁并分析了光伏储能控制系统的节能环保效果袁以期为相关人员提供参考遥

关键词：光伏发电；光伏储能控制系统；节能环保；设计

 

0引言

相较于传统的化学能发电模式而言，光伏发电具有清洁无*染、系统配置简便、空间利用率高、建设周期短以及较高的电能转化效率等优势和特点，技术团队应充分认识到光伏发电技术应用过程中光伏储能控制系统的重要意义和作用，并结合实际需求对其进行设计和优化，使其能够更好地为光伏发电的应用与推广提供支持，减少光伏发电受到环境因素带来的影响，提升供电稳定性。

1光伏储能控制系统的设计需求

1.1灵活的拓展性

在光伏储能控制系统的设计与建设的过程中，应考虑灵活拓展的需求。技术人员应当整合发电信息协调、电能储运、电能质量监控与电能生产优化等多项功能，并确保光伏储能控制系统能够依托技术发展路线和趋势进行多角度迭代，强化其对差异化负荷环境的适应能力，有*提升光伏储能控制系统整体性能，助推光伏发电工作的健康发展。

1.2分布式调度

为了充分降低发电成本，提升光伏储能控制系统运行性能，技术人员还应当在系统设计过程中考虑到分布式调度的设计需求，优化 控制芯片，有*强化系统的运行效率[1]。

1.3无缝离网切换

确保光伏储能控制系统运行的稳定性与可靠性是系统设计人员需要关注的重*问题。在针对该系统功能模块进行配置与设计的过程中，应当使其具备无缝离网切换的特点，减少系统切换过程中对所涉及的相关仪器设备的不良影响，从而提升整体供电效果。

1.4具备较高的环保效益与经济效益

为了有*适应可持续发展特性和要求，在针对光伏储能控制系统进行设计的同时，还应当加强对其节能环保的相关性能，针对其在特定负荷环境下的消耗情况进行跟踪监控，尽可能确保系统的运行达到低碳环保的目标，杜绝能源浪费现象的出现，为整个光伏发电领域经济效益的不断提升做出相应的贡献。

2光伏储能控制系统的设计

规划方案待需求分析完成后，技术团队应结合实际开展对光伏储能控制系统的方案设计工作，具体涵盖以下5个方面。

2.1总体设计思路

为了使光伏储能控制系统的设计需求得到充分落实，有*提升光伏储能控制系统的运行性能以及运行成效，技术团队应针对其总体设计思路进行 分析与整合，从而使后续设计工作能够朝着更加 完善的方向开展，有*实现光伏储能控制系统低碳高*的运行发展目标。

从结构形态层面来看，技术团队在针对光伏储能控制系统进行设计的过程中，应当确保整体结构涵盖了多电源模块、电池管理模块、储能模块以及电能质量管理模块，并依托快速开关对整个系统的运行进行控制，使光伏发电所生产出的电能得到更加稳定的储存，并为相关用户提供送电服务。本文以某加油站光伏储能控制系统建设项目为例进行介绍，在该项目当中光伏发电面积为400m2，光伏功率为30kWp，预计发电量为29000kW·h/a，选用40kW的光伏逆变器。某加油站光伏储能控制系统整体架构设计如图1所示

 

 

2.2多电源模块设计

2.3电池管理模块设计

为了使光伏储能控制系统中的电池组能够更加充分地发挥出相关性能，使其能够进一步按需实现光伏发电的电能调配目标，需要基于技术需求以及项目特点针对电池管理模块进行设计与规划。

2.4储能模块设计

为了有*提升光伏储能控制系统运行性能，技术团队还应当结合实际针对储能模块进行优化设计。将储能模块与前端设备进行相互连接，使储能模块当中的充放电信息数据都能够通过前端设备向技术团队以及管理人员进行反馈，同时也能通过前端设备实时接收管理人员的指令要求，从而能够针对储能模块的运行状态进行针对性调控，使光伏储能控制系统的运行情况得到合理分配和控制，减少运行风险或运行问题的发生，并有*提升故障定位能力和处置效率。储能模块的连接设计需要遵循可靠性、稳定性、多工况适应性的原则和要求，从而保障光伏储能控制系统的运行效果。储能模块连接架构如图所示。

 

 

2.5电能质量管理模块设计

由于光伏发电过程当中可能会面临着质量不稳定的风险或问题，影响光伏发电的正常、安*可靠运行，同时还可能会造成电力资源的浪费，不利于节能低碳相关目标的有*落实[4]。因此，组织技术力量对光伏储能控制系统进行规划设计时，还需要配置相应的电能质量管理模块，针对光伏发电过程当中可能出现的谐波现象以及无功电流问题进行多角度跟踪与监控，对可能存在的质量问题进行及时定位与处置，使光伏储能控制系统的运行状态更加安*稳定，杜绝电能质量问题发生的可能性，使其能够更好地落实节能环保相关目标要求，实现光伏发电技术的持续性发展与进步。

3光伏储能控制系统节能环保效果分析

对加油站光伏储能控制系统进行设计与建设后，其呈现出了较为显著的经济效益与环境社会效益。

相关从业人员以及研究人员应当明确光伏储能控制系统的特点和价值，并着力推动其开发推广工作，从而有*提升电力资源利用效率，减少电能浪费，提升经济不断发展。

4 光伏运维子站解决方案

安科瑞Acrel1000-DP分布式光伏电站电力监控系统为分布式光伏电站运维子系统提供了解决方案，满足GB/T 38946《分布式光伏发电系统集中运维技术规范》中对运维子站的相关技术要求。

数据信号采集

（1）运维子站采集的模拟量数据包括下列内容:

a)分布式光伏发电系统每个并网点有功功率､无功功率､电压､电流､频率､电 等数据;

b)分布式光伏逆变器有功功率､无功功率､电压､电流､功率､温度等数据;

c)汇流箱各路电流､汇总输出电流､母线电压量等数据;

d)分布式光伏发电系统周围环境包括环境温度､辐照度､电池板温度等数据;

e)子站应建立数据存储,存储时间应不少于7d｡

图2 分布式光伏监控系统数据显示

（2）运维子站采集的状态信号包括下列内容:

a)分布式光伏发电公共连接点断路器､隔离刀闸和接地刀闸位置､保护硬接点状态以及远方/就地控制等各种开关量信号;

b)分布式光伏发电每个并网点断路器和隔离开关的位置信号､重合闸位置､保护动作及告警信号;

c)光伏逆变器运行状态及告警信号;

d)分布式光伏发电主升压变压器分接头挡位(当采用有载调压变压器);

e)光伏汇流箱保护动作及告警信号;

f)分布式光伏发电保护､安*自动装置等设备状态,保护动作及告警信号,运行人员操作顺序记录信息｡

图3 分布式光伏监控系统状态显示

数据信息处理

子站宜对所采集的实时信息进行数字滤波､有*性检查､工程值转换､信号接点抖动 ､刻度计算等加工｡数据采集子系统可进行数据合理性检查､异常数据分析､事件分类等处理,并支持常用的计算功能,支持对采集的各类原始数据和应用数据分类存储和管理｡

图4 分布式光伏监控系统数据展示

光伏运维相关二次设备选型

安科瑞提供光伏运维子站、运维主站监测软件、数据网关和保护测控单元、交直流监测多功能仪表及相关传感器，具备电能质量监测和治理装置，保障光伏电站高*运行。

5 结语

综上所述，随着时代的发展以及技术的不断进步，传统的电能生产模式亟待进行转型和发展。相较于传统的化石能发电技术而言，基于光能与辐射能的光伏发电技术在清洁程度、运行成本、空间利用率等方面具有较为显著的优势。为了进一步保障光伏发电输电技术的稳定可靠，减少环境因素给电力输送和应用造成的不良影响，技术团队应当进一步加强对光伏储能控制系统的研究和分析，并结合实际对其进行深入挖掘，使电力领域向着绿色环保的方向不断发展。