一種面向互聯網的家用光伏發電系統和控制方法技術方案

本發明專利技術公開了一種面向互聯網的家用光伏發電系統和控制方法，其中，該系統包括：光伏陣列、控制器、蓄電池組、雙向逆變器和控制云終端；光伏陣列通過控制器分別與雙向逆變器的直流端以及蓄電池組相連；雙向逆變器的直流端還通過控制器與蓄電池組相連；雙向逆變器的交流端與外部的電網相連；控制器用于控制蓄電池組的充放電；控制器通過控制云終端與云端服務器進行無線通信，控制器還用于向云端服務器發送控制指令、或接收云端服務器下發的數據信息。該系統不需要設置RS485或以太網等多種通信線路，從而保證家用光伏發電系統的結構簡潔，簡化通信線路，更適合家用系統，易于實現。

【技術實現步驟摘要】
一種面向互聯網的家用光伏發電系統和控制方法
本專利技術涉及家用光伏發電系統
，具體地，涉及一種面向互聯網的家用光伏發電系統和控制方法。
技術介紹
分布式光伏發電具有分布范圍廣、儲量豐富、清潔安全等特點，被認為是緩解能源危機、環境危機和提高能源綜合利用率的一種有效途徑。隨著智能電網和太陽能光伏的快速發展，用戶端大量接入了分布式光伏發電等設備。但是，由于光伏能源是一種間歇性能源，并網運行時不可避免的存在發電功率波動性大的缺點。并且傳統的家用光伏發電系統缺乏與電網公司、用戶之間的友好互動，無法滿足分時電價制度的需要；也無法實現與電網公司之間電能的雙向流動。因此，如何有效的控制光伏發電尤其是家用光伏系統接入電網，有助于削峰填谷，減小間歇性光伏能源對電網的擾動，減少棄光量，是目前光伏發電面臨的新問題。中國專利申請號為201310119984.0的專利技術專利公開了一種基于物聯網技術的智能家用微網系統，由能源系統及其控制平臺組成，結合峰谷電價制度實現了自發電與電網電力相結合的可靠供電、分布式光伏發電智能調度、儲能裝置在不同狀態下智能充放電。該系統還實現了和電網之間的電力雙向流動、電量信息的實時可視化、自動并網離網切換等功能。現有技術方案中控制器需要RS485、以太網及移動通信等多個通信接口，既包括有線通信又包含無線通信，不便于具體實施；并且不能進行實時地遠程控制各種用電設備。
技術實現思路
本專利技術是為了克服現有技術中光伏發電系統不能實時監控的缺陷，根據本專利技術的一個方面，提出一種面向互聯網的家用光伏發電系統。本專利技術實施例提供的一種面向互聯網的家用光伏發電系統，包括：光伏陣列、控制器、蓄電池組、雙向逆變器和控制云終端；光伏陣列用于將光能轉換為電能，并通過控制器分別與雙向逆變器的直流端以及蓄電池組相連；雙向逆變器的直流端還通過控制器與蓄電池組相連；雙向逆變器的交流端與外部的電網相連；其中，雙向逆變器的直流端用于輸入/輸出直流電，雙向逆變器的交流端用于輸入/輸出交流電；控制器用于控制蓄電池組的充放電；控制器通過控制云終端與云端服務器進行無線通信，控制器還用于向云端服務器發送控制指令、或接收云端服務器下發的數據信息。在上述技術方案中，還包括直流負載云終端和/或交流負載云終端；雙向逆變器的直流端通過直流負載云終端與外部的直流負載設備相連；直流負載云終端用于采集直流負載設備的直流用電信息，并將直流用電信息發送至云端服務器；雙向逆變器的交流端通過交流負載云終端與外部的交流負載設備相連；交流負載云終端用于采集交流負載設備的交流用電信息，并將交流用電信息發送至云端服務器。在上述技術方案中，控制器包括：中央處理器、存儲器、通信模塊和顯示模塊，存儲器、通信模塊和顯示模塊分別與中央處理器相連；通信模塊與控制云終端相連，存儲器用于存儲獲取的數據信息，顯示模塊用于顯示用電狀態信息。在上述技術方案中，還包括：道閘開關；雙向逆變器的交流端與外部的電網相連，具體包括：道閘開關的一端與雙向逆變器的交流端相連，另一端與外部的電網相連。在上述技術方案中，還包括：開關云終端；開關云終端與道閘開關相連，且開關云終端根據云端服務器下發的控制指令控制道閘開關的通斷。在上述技術方案中，還包括：用戶終端，用戶終端與云端服務器進行無線通信；用戶終端用于獲取云端服務器中的數據信息，和/或向云端服務器發送控制指令。在上述技術方案中，還包括：智能電表；控制器通過微功率無線網絡與智能電表相連，獲取智能電表上的電能流量信息。基于同樣的專利技術構思，本專利技術實施例還提供一種光伏發電系統的控制方法，該光伏發電系統基于如上述的面向互聯網的家用光伏發電系統，包括：獲取電能流量信息，電能流量信息用于指示電能流量的大小；在電能流量為負時，判斷蓄電池組的電量是否小于貯存SOC閾值；在蓄電池組的電量小于貯存SOC閾值時，為蓄電池組充電；在電能流量為正時，判斷蓄電池組的電量是否小于備用SOC閾值；在蓄電池組的電量小于備用SOC閾值時，為蓄電池組充電；在蓄電池組的電量不小于備用SOC閾值時，蓄電池組放電。在上述技術方案中，還包括：接收云端服務器下發的電網狀態信息；根據電網狀態信息判斷是否滿足并網條件；在滿足并網條件時，保持并網運行狀態或恢復并網運行；在不滿足并網條件時，斷開雙向逆變器與外部電網之間的連接。在上述技術方案中，獲取電能流量信息，包括：獲取智能電表上傳的電能流量信息。在本專利技術實施例提供的一種面向互聯網的家用光伏發電系統和控制方法，通過控制云終端可以無線遠程控制該控制器，進而控制整個家用光伏發電系統；不需要設置RS485或以太網等多種通信線路，從而保證家用光伏發電系統的結構簡潔，簡化通信線路，更適合家用系統。只采用無線通信方式完成控制器與智能電表、控制器與云端服務器、APP客戶端與云端服務器的通信，不需要RS485等有線通信方式，易于實現；采用APP客戶端軟件完成用電設備、蓄電池、倒閘開關、控制器等的遠程實時控制。用電設備、蓄電池、倒閘開關等的信息都在實時存儲在云服務器，控制器可以通過云終端實時訪問云服務器來獲取。通過設置兩個SOC閾值，從而可以保證蓄電池組具有充足的電能，可以有效應對各種突發故障，從而保證為負載正常供電。本專利技術的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。本專利技術的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。下面通過附圖和實施例，對本專利技術的技術方案做進一步的詳細描述。附圖說明附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本專利技術的實施例一起用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的限制。在附圖中：圖1為本專利技術實施例中家用光伏發電系統的第一結構圖；圖2為本專利技術實施例中家用光伏發電系統的第二結構圖；圖3為本專利技術實施例中家用光伏發電系統并網運行的流程圖；圖4為本專利技術實施例中家用光伏發電系統的第三結構圖；圖5為本專利技術實施例中家用光伏發電系統的結構框架示意圖；圖6為本專利技術實施例中家用光伏發電系統控制方法的流程圖；圖7為本專利技術實施例中家用光伏發電系統控制方法的詳細流程圖。具體實施方式下面結合附圖，對本專利技術的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本專利技術的保護范圍并不受具體實施方式的限制。根據本專利技術實施例，提供了一種面向互聯網的家用光伏發電系統，圖1為該家用光伏發電系統的結構圖，具體包括：光伏陣列10、控制器20、蓄電池組30、雙向逆變器40和控制云終端50。光伏陣列10用于將光能轉換為電能，并通過控制器20分別與雙向逆變器40的直流端以及蓄電池組30相連；雙向逆變器40的直流端還通過控制器20與蓄電池組30相連。雙向逆變器40的交流端與外部的公共電網相連；其中，雙向逆變器的40直流端用于輸入/輸出直流電，為直流負載設備(如電動汽車)供電；雙向逆變器的交流端40用于輸入/輸出交流電，為交流負載設備(如電熱水器)供電。控制器20用于控制蓄電池組30的充放電；該控制器20通過控制云終端50與云端服務器進行無線通信，控制器20還用于向云端服務器發送控制指令、或接收云端服務器下發的數據信息。本專利技術實施例提供的一種面向互聯網的家用光伏發電系統光伏陣列為太陽能光伏電池，當太陽光照強烈時，光伏本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種面向互聯網的家用光伏發電系統，其特征在于，包括：光伏陣列、控制器、蓄電池組、雙向逆變器和控制云終端；所述光伏陣列用于將光能轉換為電能，并通過所述控制器分別與所述雙向逆變器的直流端以及所述蓄電池組相連；所述雙向逆變器的直流端還通過所述控制器與所述蓄電池組相連；所述雙向逆變器的交流端與外部的電網相連；其中，所述雙向逆變器的直流端用于輸入/輸出直流電，所述雙向逆變器的交流端用于輸入/輸出交流電；所述控制器用于控制所述蓄電池組的充放電；所述控制器通過所述控制云終端與云端服務器進行無線通信，所述控制器還用于向所述云端服務器發送控制指令、或接收云端服務器下發的數據信息。

【技術特征摘要】
1.一種面向互聯網的家用光伏發電系統，其特征在于，包括：光伏陣列、控制器、蓄電池組、雙向逆變器和控制云終端；所述光伏陣列用于將光能轉換為電能，并通過所述控制器分別與所述雙向逆變器的直流端以及所述蓄電池組相連；所述雙向逆變器的直流端還通過所述控制器與所述蓄電池組相連；所述雙向逆變器的交流端與外部的電網相連；其中，所述雙向逆變器的直流端用于輸入/輸出直流電，所述雙向逆變器的交流端用于輸入/輸出交流電；所述控制器用于控制所述蓄電池組的充放電；所述控制器通過所述控制云終端與云端服務器進行無線通信，所述控制器還用于向所述云端服務器發送控制指令、或接收云端服務器下發的數據信息。2.根據權利要求1所述的家用光伏發電系統，其特征在于，還包括直流負載云終端和/或交流負載云終端；所述雙向逆變器的直流端通過所述直流負載云終端與外部的直流負載設備相連；所述直流負載云終端用于采集所述直流負載設備的直流用電信息，并將所述直流用電信息發送至云端服務器；所述雙向逆變器的交流端通過所述交流負載云終端與外部的交流負載設備相連；所述交流負載云終端用于采集所述交流負載設備的交流用電信息，并將所述交流用電信息發送至云端服務器。3.根據權利要求1所述的家用光伏發電系統，其特征在于，所述控制器包括：中央處理器、存儲器、通信模塊和顯示模塊，所述存儲器、通信模塊和顯示模塊分別與所述中央處理器相連；所述通信模塊與所述控制云終端相連，所述存儲器用于存儲獲取的數據信息，所述顯示模塊用于顯示用電狀態信息。4.根據權利要求1-3任一所述的家用光伏發電系統，其特征在于，還包括：道閘開關；所述雙向逆變器的交流端與外部的電網相連，具體包括：所述道閘開關的一端與所述雙向...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龔桃榮，劉瑞，李濤，高麗萍，
申請(專利權)人：北京智芯微電子科技有限公司，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：北京,11