發電機組的混合能源電站智慧管理系統

發電機組的混合能源電站智慧管理系統
發電機組的混合能源電站控制單元是一個智能控制系統，采用linux的操作系統，具有強大的通信及控制功能。控制單元具有與系統內設備的通信接口，實時讀取設備的數據并對系統內的設備進行控制；實時采集直流母線電壓及電池組的充放電電流，根據控制策略完成系統的控制；具備遠程通信接口，可實現混合能源系統的集中化管理。
1、混合能源管理系統功能
（1）強大的本地數據顯示功能，實時采集太陽能變換器、整流器、電池組、逆變器的數據，檢測設備和系統的工作狀態，本地顯示這些數據并傳送至集中監控系統。
（2）檢測系統的工作狀態，可實時監測，出現異常情況時進行報警操作，并進行報警記錄，記錄的條數大于1000條。可本地或遠程查詢報警記錄。
（3）可以根據系統的配置對系統的參數進行設置，例如：電池的安時數，報警的閾值和其他的參數。
（4）可對系統中設備進行控制，例如：柴油發電機組的起停，電池開關的通斷。
（5）具有遠程監控功能，豐富的通信接口，可通過tcp/ip、rs232/485及干接點等進行遠程監控。
圖1 發電機組混合能源控制柜
2．系統控制模式
混合能源系統原理如圖2所示。
圖2 發電機組合能源管理系統示意圖
系統的控制模式分為以下幾種情況：
1）當陽光充足時，由太陽能供電系統為電池和負載提供電力，混合能源管理系統通過電池電流的檢測，控制太陽能變換器完成電池的充電過程，如圖3所示。
蓄電池組充電采用三段式充電模式，具體過程如下：
① 第一階段
恒流充電階段。通過調節充電電壓，使充電電流保持恒定（膠體電池充電電流為0.15c左右），此時電池充入電量快速增加，電池電壓上升。
② 第二階段
恒壓充電階段。充電電壓保持恒定，充入電量繼續增加，充電電流下降。
③ 第三階段
浮充充電階段。充電電流降至低于浮充轉換電流時，電池轉入浮充階段。
監測到電池轉入浮充階段約3h后，蓄電池組充電結束。
圖3 光伏系統供電模式
2）當太陽能供電系統不能單獨滿足系統的供電時，這時系統由太陽能變換器和電池共同為系統供電，如圖4所示。
圖4 光伏系統和蓄電池組共同供電模式
3）隨著電池的放電，系統的直流電壓會逐漸地降低。當太陽能不能完全滿足系統的供電，電池的直流電壓會持續地降低，當電壓低于系統設置的電壓下限時，由混合能源管理系統控制啟動柴油發電機組工作，通過整流器為系統供電，同時混合能源管理系統控制整流器為蓄電池組充電，如圖5所示。
圖5 柴油發電機組供電模式
4）在柴油發電機組工作時，混合能源管理系統檢測太陽能供電系統，當太陽能充足時，由柴油發電機組切換至太陽能供電，柴油發電機組停止工作，如圖6所示。
圖6 柴油發電機組切換至光伏系統供電模式
5）當太陽能供電不足，由電池組為系統供電，當蓄電池電壓低至電壓下限時，啟動柴油發電系統又失敗時，電池電壓將會繼續降低，當電池電壓低至電池電壓保護值時，由混合能源管理系統控制電池控制單元開關脫扣，以保護電池，如圖7所示。
圖7 因保護切斷蓄電池組無法供電模式

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