本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，特別涉及一種綜合發(fā)電系統(tǒng)，還涉及一種綜合發(fā)電系統(tǒng)的控制方法。

背景技術(shù)：

由于工業(yè)的發(fā)展，人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境遭到了極大的破壞，由此引發(fā)了許多不良的后果。目前環(huán)境保護(hù)已越發(fā)成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)，而解決能源污染問(wèn)題是其中的關(guān)鍵。

目前，海島電力用戶(hù)主要以柴油發(fā)電為主，首先柴油發(fā)電對(duì)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的污染，其次輪船等運(yùn)輸工具對(duì)海島不定期提供柴油也會(huì)產(chǎn)生較大費(fèi)用。

近幾十年來(lái)清潔能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)勢(shì)而生，其中以風(fēng)能、光伏能源為主要代表。由于風(fēng)光發(fā)電的實(shí)效性受天氣影響較大，以及儲(chǔ)能設(shè)備本身的容量限制等問(wèn)題，對(duì)海島電力用戶(hù)的生活質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。

如何將風(fēng)能、光伏能源以及柴油發(fā)電有效結(jié)合，為海島用戶(hù)提供穩(wěn)定、清潔能源，是目前亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng)及控制方法，解決了目前海島或者偏遠(yuǎn)地區(qū)電力用戶(hù)柴油發(fā)電機(jī)供電費(fèi)用大、新能源供電不穩(wěn)定的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng)，包括：一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)兩部分；其中，一次系統(tǒng)包含風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組、整流模塊、匯流模塊、直流降壓穩(wěn)壓模塊、蓄電池、柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組、逆變輸出模塊；

二次系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，其中監(jiān)控系統(tǒng)包括就地監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控；

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)過(guò)整流模塊變?yōu)橹绷麟?，太?yáng)能發(fā)電機(jī)組直接輸出直流電，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組輸出的直流電通過(guò)匯流模塊在匯流處進(jìn)行匯流；

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組匯流后的直流電經(jīng)過(guò)直流降壓穩(wěn)壓模塊進(jìn)行降壓以及穩(wěn)壓，為蓄電池進(jìn)行充電蓄能以及為逆變輸出模塊提供輸入電壓；

蓄電池用來(lái)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組多余的能量進(jìn)行儲(chǔ)存，當(dāng)電力不足時(shí)作為補(bǔ)充；

柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組輸出的單相220V交流電直接接入逆變輸出模塊的交流輸入端，在風(fēng)光發(fā)電不足時(shí)啟動(dòng)；

逆變輸出模塊將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組或蓄電池儲(chǔ)能的直流電進(jìn)行逆變，以提供交流電用戶(hù)負(fù)載使用；同時(shí)，逆變輸出模塊的輸入端支持交流AC220V以及直流雙輸入；

逆變輸出模塊輸出經(jīng)二次系統(tǒng)的PLC控制器判斷后對(duì)三級(jí)負(fù)載進(jìn)行單獨(dú)供電；當(dāng)蓄電池電壓U_Battery>U1時(shí)，一級(jí)負(fù)載輸出；當(dāng)蓄電池電壓U_Battery>U2時(shí)，二級(jí)負(fù)載輸出；當(dāng)蓄電池電壓U_Battery>U3時(shí)，三級(jí)負(fù)載輸出；當(dāng)蓄電池電壓U_Battery<U1時(shí)，逆變器無(wú)輸出；其中，U_Battery為蓄電池實(shí)時(shí)直流電壓，U1為一級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓，U2為二級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓，U3為三級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓，U3>U2>U1；

一級(jí)負(fù)載具有最高用電優(yōu)先級(jí)，若出現(xiàn)電力供應(yīng)不足，首先斷開(kāi)三級(jí)負(fù)載，然后是二級(jí)負(fù)載，最后斷開(kāi)一級(jí)負(fù)載。

可選地，所述控制系統(tǒng)以PLC控制器為中央處理器，PLC控制器通過(guò)電壓采集模塊和電流采集模塊對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)發(fā)電電壓和電流進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)顯示瞬時(shí)發(fā)電功率和發(fā)電總功率；PLC控制器通過(guò)電壓采集模塊和電流采集模塊對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)發(fā)電電壓和電流進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)可顯示瞬時(shí)發(fā)電功率和發(fā)電總功率。

可選地，所述PLC控制器以PWM方式和交流卸載方式對(duì)超電壓狀態(tài)下的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行卸載；

PWM卸載方式針對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)整流后的直流電進(jìn)行卸載，是基于IGBT的PWM分流技術(shù)；

交流卸載方式則直接對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的交流輸出端進(jìn)行卸載，卸載方式為制動(dòng)電阻能耗制動(dòng)。

可選地，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整流后直流母線(xiàn)電壓達(dá)到PWM卸載電壓上限U_H1后，系統(tǒng)進(jìn)行PWM卸載；當(dāng)電壓降為PWM卸載電壓下限U_L1后，PWM卸載停止；

若進(jìn)行PWM卸載后，直流母線(xiàn)電壓還是繼續(xù)上升，則當(dāng)直流電壓達(dá)到交流卸載上限電壓U_H2后進(jìn)行交流卸載，其中U_H2>U_H1，交流卸載通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)交流輸出端切入制動(dòng)電阻的方式對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行卸載保護(hù)，其卸載指令由PLC控制器發(fā)出，卸載時(shí)間為定時(shí)模式，卸載時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間后并且直流母線(xiàn)電壓低于交流卸載下限電壓U_L2時(shí)交流卸載失能。

可選地，所述PLC控制器根據(jù)蓄電池的電壓狀態(tài)決定是否啟用柴油機(jī)組。

可選地，監(jiān)控系統(tǒng)包括觸摸屏監(jiān)控和GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控；觸摸屏監(jiān)控通過(guò)觸摸屏對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)定修改并監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控通過(guò)GRRS遠(yuǎn)程模塊提供手機(jī)和PC端Web監(jiān)控，用戶(hù)通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，并且通過(guò)配備相應(yīng)的GPRS模塊實(shí)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)商對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù)；對(duì)于設(shè)備異常狀況通過(guò)觸摸屏以及遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊預(yù)警通知。

可選地，本發(fā)明的風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng)還包括手動(dòng)剎車(chē)模塊和防雷裝置。

本發(fā)明還提出了一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電控制方法，系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，PLC控制器進(jìn)行參數(shù)初始化操作，判斷系統(tǒng)是否正常，不正常則判斷故障，直至故障消失，系統(tǒng)正常，則啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組；

判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出電壓是否超壓，如果超壓則進(jìn)行PWM卸載或交流卸載，不超壓則與太陽(yáng)能發(fā)電組件匯流，進(jìn)行風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電；

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組輸出的直流電經(jīng)過(guò)直流降壓穩(wěn)壓模塊的降壓及穩(wěn)壓操作，傳輸?shù)叫铍姵貎?chǔ)能和逆變輸出模塊，逆變輸出模塊同時(shí)接收柴油發(fā)電機(jī)組輸出的交流電，當(dāng)判斷蓄電池電壓過(guò)低時(shí)，啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光柴綜合供電；

逆變輸出模塊為三級(jí)負(fù)載供電，當(dāng)蓄電池電壓U_Battery>U1時(shí)，一級(jí)負(fù)載輸出；當(dāng)蓄電池電壓U_Battery>U2時(shí)，二級(jí)負(fù)載輸出；當(dāng)蓄電池電壓U_Battery>U3時(shí)，三級(jí)負(fù)載輸出；當(dāng)蓄電池電壓U_Battery<U1時(shí)，逆變器無(wú)輸出；其中，U_Battery為蓄電池實(shí)時(shí)直流電壓，U1為一級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓，U2為二級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓，U3為三級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓，U3>U2>U1。

可選地，PLC控制器以PWM方式和交流卸載方式對(duì)超電壓狀態(tài)下的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行卸載；

PWM卸載方式針對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)整流后的直流電進(jìn)行卸載，是基于IGBT的PWM分流技術(shù)；

交流卸載方式則直接對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的交流輸出端進(jìn)行卸載，卸載方式為制動(dòng)電阻能耗制動(dòng)。

可選地，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整流后直流母線(xiàn)電壓達(dá)到PWM卸載電壓上限U_H1后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行PWM卸載；當(dāng)電壓降為PWM卸載電壓下限U_L1后，PWM卸載停止；若進(jìn)行PWM卸載后，直流母線(xiàn)電壓還是繼續(xù)上升，則當(dāng)直流電壓達(dá)到交流卸載上限電壓U_H2后進(jìn)行交流卸載，其中U_H2>U_H1，交流卸載通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)交流輸出端切入制動(dòng)電阻的方式對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行卸載保護(hù)，其卸載指令由PLC控制器發(fā)出，卸載時(shí)間為定時(shí)模式，卸載時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間后并且直流母線(xiàn)電壓低于交流卸載下限電壓U_L2時(shí)，交流卸載失能。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)以風(fēng)光能源互補(bǔ)發(fā)電為主，柴油發(fā)電為輔，為海島或偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶(hù)提供高效的一站式綜合能源供應(yīng)；

(2)還提供了負(fù)載分級(jí)供電的新理念，最大限度地降低了柴油發(fā)電機(jī)的使用頻率，同時(shí)也可降低蓄電池的存儲(chǔ)容量。

(3)遠(yuǎn)程監(jiān)控可幫助用戶(hù)實(shí)時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行情況，保證設(shè)備平穩(wěn)安全運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng)的整體原理圖；

圖2為本發(fā)明一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng)的一次系統(tǒng)原理圖；

圖3為本發(fā)明一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng)的二次系統(tǒng)原理圖；

圖4a和圖4b為本發(fā)明一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提出了一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng)，以風(fēng)光能源互補(bǔ)發(fā)電為主，柴油發(fā)電為輔，為海島或偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶(hù)提供高效的一站式綜合能源供應(yīng)。

如圖1所示，本發(fā)明的風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng)包括一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)兩部分。

其中，一次系統(tǒng)包含風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電整流模塊風(fēng)力、太陽(yáng)能匯流模塊、直流降壓穩(wěn)壓模塊、蓄電池、柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組、逆變輸出模塊。

二次系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，其中監(jiān)控系統(tǒng)包括就地監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控。

下面分別就一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)進(jìn)行描述。

如圖2所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)過(guò)單獨(dú)的整流模塊變?yōu)橹绷麟?，太?yáng)能發(fā)電機(jī)組直接輸出直流電，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組輸出的直流電通過(guò)匯流模塊在匯流處進(jìn)行匯流。

本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以包含一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，也可以包含多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，圖2所示實(shí)施例中包括2臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)(分別為風(fēng)力發(fā)電機(jī)11、風(fēng)力發(fā)電機(jī)12)，每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)單獨(dú)的整流模塊(分別為整流模塊31、整流模塊32)，多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以共用一個(gè)匯流模塊41。

太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組可以包含一臺(tái)太陽(yáng)能發(fā)電組件，也可以包含多臺(tái)太陽(yáng)能發(fā)電組件，圖2所示實(shí)施例中包括2臺(tái)太陽(yáng)能發(fā)電組件(分別為太陽(yáng)能發(fā)電組件21、太陽(yáng)能發(fā)電組件22)，多個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電組件可以共用一個(gè)匯流模塊42。由于太陽(yáng)能發(fā)電組件本身為直流發(fā)電不需要進(jìn)行整流，最后也在匯流處與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整流后的直流電進(jìn)行匯流。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組匯流后的直流電經(jīng)過(guò)直流降壓穩(wěn)壓模塊進(jìn)行降壓以及穩(wěn)壓，以方便為蓄電池進(jìn)行充電蓄能以及為逆變輸出模塊提供輸入電壓。直流降壓穩(wěn)壓模塊可將輸入電壓幅值較寬的直流電變?yōu)榉递^小的直流電。蓄電池作為關(guān)鍵的儲(chǔ)能設(shè)備用來(lái)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組多余的能量進(jìn)行儲(chǔ)存，當(dāng)電力不足時(shí)作為補(bǔ)充。

柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組輸出的單相220V交流電直接接入逆變器的交流輸入端，在風(fēng)光發(fā)電不足時(shí)啟動(dòng)。

逆變輸出模塊將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組或蓄電池儲(chǔ)能的直流電進(jìn)行逆變，以提供交流電用戶(hù)負(fù)載使用。逆變輸出模塊的輸入端支持交流AC220V以及直流雙輸入，逆變輸出模塊可離網(wǎng)供電或并網(wǎng)供電，輸出端電壓可為AC220單相或AC380三相。

由于海島地區(qū)供電的特殊性，本發(fā)明的風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng)采用三級(jí)負(fù)載輸出回路，逆變輸出模塊輸出經(jīng)二次系統(tǒng)的PLC控制器判斷后對(duì)三級(jí)負(fù)載進(jìn)行單獨(dú)供電。

一級(jí)負(fù)載輸出主要提供海島用戶(hù)的照明和電冰箱用電，此負(fù)載輸出為保證居民最低生活用電標(biāo)準(zhǔn)；二級(jí)負(fù)載輸出主要提供海島用戶(hù)的空調(diào)/洗衣機(jī)/電視機(jī)等電器用電；三級(jí)負(fù)載輸出主要提供海島用戶(hù)的海水處理等設(shè)備用電。

當(dāng)蓄電池電壓U_Battery>U1時(shí)，一級(jí)負(fù)載輸出；當(dāng)蓄電池電壓U_Battery>U2時(shí)，二級(jí)負(fù)載輸出；當(dāng)蓄電池電壓U_Battery>U3時(shí)，三級(jí)負(fù)載輸出；當(dāng)蓄電池電壓U_Battery<U1時(shí)，逆變器無(wú)輸出。其中，U_Battery為蓄電池實(shí)時(shí)直流電壓，U1為一級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓，U2為二級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓，U3為三級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓，U3>U2>U1。

一級(jí)負(fù)載具有最高用電優(yōu)先級(jí)，若出現(xiàn)電力供應(yīng)不足，首先斷開(kāi)三級(jí)負(fù)載，然后是二級(jí)負(fù)載，最后才可斷開(kāi)一級(jí)負(fù)載。具體使用優(yōu)先級(jí)別可由用戶(hù)按實(shí)際需求自行設(shè)定。

為提高本發(fā)明系統(tǒng)的安全系數(shù)，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組還包括手動(dòng)剎車(chē)模塊，圖2所示實(shí)施例中，2路風(fēng)力發(fā)電機(jī)各帶一路手動(dòng)剎車(chē)模塊，主要用于系統(tǒng)其他安全保護(hù)失效的情況下或者發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期不用時(shí)使用，手動(dòng)剎車(chē)使能時(shí)發(fā)電機(jī)處于短路制動(dòng)狀態(tài)。

本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組還包括防雷裝置，當(dāng)雷電天氣時(shí)，如果有雷電竄入風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的一次系統(tǒng)，防雷裝置自動(dòng)對(duì)雷電進(jìn)行卸載保護(hù)，例如，當(dāng)發(fā)生雷電等浪涌電流竄入時(shí)，浪涌保護(hù)裝置可以有效地吸收突發(fā)的巨大能量，以保護(hù)設(shè)備免于受損。

二次系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)控，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控。

控制系統(tǒng)以PLC為中央處理器，PLC通過(guò)對(duì)各傳感器信號(hào)的采集對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，PLC系統(tǒng)原理圖如圖3所示。

本發(fā)明的實(shí)施例中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括2臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組包括2臺(tái)太陽(yáng)能發(fā)電組件。

PLC通過(guò)電壓采集模塊和電流采集模塊對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)1的實(shí)時(shí)發(fā)電電壓和電流進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)可顯示瞬時(shí)發(fā)電功率和發(fā)電總功率；PLC通過(guò)電壓采集模塊和電流采集模塊對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)2的實(shí)時(shí)發(fā)電電壓和電流進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)可顯示瞬時(shí)發(fā)電功率和發(fā)電總功率。

PLC通過(guò)電壓采集模塊和電流采集模塊對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電組件1的實(shí)時(shí)發(fā)電電壓和電流進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)可顯示瞬時(shí)發(fā)電功率和發(fā)電總功率；PLC通過(guò)電壓采集模塊和電流采集模塊對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電組件2的實(shí)時(shí)發(fā)電電壓和電流進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)可顯示瞬時(shí)發(fā)電功率和發(fā)電總功率。

為保護(hù)設(shè)備安全，PLC以PWM方式和交流卸載方式對(duì)超電壓狀態(tài)下的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行卸載。PWM卸載方式針對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)整流后的直流電進(jìn)行卸載，是基于IGBT的PWM分流技術(shù)，可以最大限度的減少過(guò)度分流，從而使發(fā)電率得到提升。交流卸載方式則直接對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的交流輸出端進(jìn)行卸載，卸載方式為制動(dòng)電阻能耗制動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整流后直流母線(xiàn)電壓達(dá)到PWM卸載電壓上限U_H1后系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行PWM卸載，當(dāng)電壓降為PWM卸載電壓下限U_L1后PWM卸載停止；若進(jìn)行PWM卸載后，直流母線(xiàn)電壓還是繼續(xù)上升，則當(dāng)直流電壓達(dá)到交流卸載上限電壓U_H2后進(jìn)行交流卸載，其中U_H2>U_H1，交流卸載通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)交流輸出端切入制動(dòng)電阻的方式對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行卸載保護(hù)，其卸載指令由PLC控制器發(fā)出，卸載時(shí)間為定時(shí)模式，卸載時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間后并且直流母線(xiàn)電壓低于交流卸載下限電壓U_L2時(shí)交流卸載失能。

溫度控制：PLC根據(jù)溫度傳感器采集的溫度信號(hào)決定是否啟用冷卻風(fēng)扇對(duì)整流區(qū)和卸荷區(qū)進(jìn)行降溫。

柴油發(fā)電機(jī)的自動(dòng)控制：PLC根據(jù)蓄電池的電壓狀態(tài)決定是否啟用柴油機(jī)組。

監(jiān)控系統(tǒng)包括觸摸屏監(jiān)控和GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控。觸摸屏監(jiān)控通過(guò)觸摸屏可對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)定修改并監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控通過(guò)GRRS遠(yuǎn)程模塊可提供手機(jī)和PC端Web監(jiān)控，用戶(hù)可通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊隨時(shí)隨地地對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，并且通過(guò)配備相應(yīng)的GPRS模塊也可實(shí)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)商對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù)。對(duì)于風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng)中設(shè)備異常狀況可通過(guò)觸摸屏以及遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊預(yù)警通知。

參數(shù)一鍵恢復(fù)：為防止人為誤操作造成的參數(shù)丟失或錯(cuò)誤等問(wèn)題，本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)有參數(shù)一鍵恢復(fù)功能，以保證設(shè)備的正常使用。

本發(fā)明的風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)海島電力用戶(hù)的實(shí)際情況進(jìn)行了完善的設(shè)計(jì)，除了風(fēng)光發(fā)電不足時(shí)由柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行輔助發(fā)電外，還提供了負(fù)載分級(jí)供電的新理念，最大限度地降低了柴油發(fā)電機(jī)的使用頻率，同時(shí)也可降低蓄電池的存儲(chǔ)容量。

除了負(fù)載分級(jí)供電外，本發(fā)明的系統(tǒng)還有具有風(fēng)光能源互補(bǔ)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等實(shí)用功能，風(fēng)光互補(bǔ)實(shí)現(xiàn)能量的共同采集，遠(yuǎn)程監(jiān)控則可幫助用戶(hù)實(shí)時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行情況，保證設(shè)備平穩(wěn)安全運(yùn)行。

基于上述風(fēng)光柴綜合發(fā)電系統(tǒng)，本發(fā)明還提出了一種風(fēng)光柴綜合發(fā)電控制方法，如圖4所示，系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，PLC控制器進(jìn)行參數(shù)初始化操作，判斷系統(tǒng)是否正常，不正常則判斷故障，直至故障消失，系統(tǒng)正常，則啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組；判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出電壓是否超壓，如果超壓則進(jìn)行PWM卸載或交流卸載，不超壓則與太陽(yáng)能發(fā)電組件匯流，進(jìn)行風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組輸出的直流電經(jīng)過(guò)直流降壓穩(wěn)壓模塊的降壓及穩(wěn)壓操作，傳輸?shù)叫铍姵貎?chǔ)能和逆變輸出模塊，逆變輸出模塊同時(shí)接收柴油發(fā)電機(jī)組輸出的交流電，當(dāng)判斷蓄電池電壓過(guò)低時(shí)，啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光柴綜合供電；逆變輸出模塊為三級(jí)負(fù)載供電，當(dāng)蓄電池電壓U_Battery>U1時(shí)，一級(jí)負(fù)載輸出，當(dāng)蓄電池電壓U_Battery>U2時(shí)，二級(jí)負(fù)載輸出，當(dāng)蓄電池電壓U_Battery>U3時(shí)，三級(jí)負(fù)載輸出；當(dāng)蓄電池電壓U_Battery<U1時(shí)，逆變輸出模塊無(wú)輸出。其中，U_Battery為蓄電池實(shí)時(shí)直流電壓，U1為一級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓，U2為二級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓，U3為三級(jí)負(fù)載啟動(dòng)電壓，U3>U2>U1。

PLC以PWM方式和交流卸載方式對(duì)超電壓狀態(tài)下的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行卸載。PWM卸載方式針對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)整流后的直流電進(jìn)行卸載，是基于IGBT的PWM分流技術(shù)，可以最大限度的減少過(guò)度分流，從而使發(fā)電率得到提升。交流卸載方式則直接對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的交流輸出端進(jìn)行卸載，卸載方式為制動(dòng)電阻能耗制動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整流后直流母線(xiàn)電壓達(dá)到PWM卸載電壓上限U_H1后系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行PWM卸載，當(dāng)電壓降為PWM卸載電壓下限U_L1后PWM卸載停止；若進(jìn)行PWM卸載后，直流母線(xiàn)電壓還是繼續(xù)上升，則當(dāng)直流電壓達(dá)到交流卸載上限電壓U_H2后進(jìn)行交流卸載，其中U_H2>U_H1，交流卸載通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)交流輸出端切入制動(dòng)電阻的方式對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行卸載保護(hù)，其卸載指令由PLC控制器發(fā)出，卸載時(shí)間為定時(shí)模式，卸載時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間后并且直流母線(xiàn)電壓低于交流卸載下限電壓U_L2時(shí)交流卸載失能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。