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光伏防逆流裝置應用方案

一、引言

光伏在實際應用中通常指太陽能向電能的轉換，即太陽能光伏。它的實現(xiàn)方式主要是通過利用硅等半導體材料所制成的太陽能電板，利用光照產(chǎn)生直流電。

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，就是指太陽能組件產(chǎn)生的直流電，經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后，直接接入公共電網(wǎng)。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)形成并聯(lián)向負荷供電，當光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電量不足時由電網(wǎng)供電，其中逆變器是指將DC to AC的部件。

但是光伏發(fā)電系統(tǒng)并入電網(wǎng)后，易產(chǎn)生諧波、三相電流不平衡，輸出功率隨機性易造成電網(wǎng)電壓波動、閃變。根據(jù)國內金太陽工程對并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)的要求，用戶側并網(wǎng)的光伏系統(tǒng)必須自發(fā)自用，不能逆流上網(wǎng)，就是不能向電網(wǎng)饋電。于是防逆流裝置應運而生。

二、防逆流裝置簡述

防逆流控制器原理圖

防逆流控制器的原理是通過監(jiān)控電網(wǎng)側的輸入功率來控制或切斷并網(wǎng)逆變器上的輸出，達到光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)不會向電網(wǎng)饋電的目的。

通過開啟或斷開若干逆變器的輸出，使電網(wǎng)的的輸出功率穩(wěn)定在一定范圍內。當檢測到電網(wǎng)側有逆流時，控制器將立即斷開逆變器并入電網(wǎng)的閘門，切斷所有逆變的輸出。

防逆流控制器主要包括：主控制器、操作上位機、測控儀表、逆變器。主控制器為 PLC ，它通過 RS485 通訊讀取測控儀表檢測的電網(wǎng)功率 Pg ；又通過 RS485 與逆變器所在的從站進行通訊，控制各個逆變器的通斷。電網(wǎng)功率的上下限 Pu 和 Pd 可通過觸摸屏設置。

當 Pg>Pu 時，開啟逆變器；

當 Pg<Pd 時，斷開逆變器。

三、防逆流裝置系統(tǒng)方案

1 、系統(tǒng)需求

系統(tǒng)由觸摸屏、主站 PLC 以及 4 個從站 PLC 組成。其中，主站 PLC 除了 MODBUS 通訊連接觸摸屏外，還要 MODBUS 通訊讀取測控儀表的功率、電壓、電流等數(shù)據(jù)，同時根據(jù)從測控儀表讀取的數(shù)據(jù)，通過 MODBUS 通訊控制 4 個從站的逆變器的通斷。最后一個從站 PLC 通過 MODBUS ，與監(jiān)控端通訊相關的數(shù)據(jù)和狀態(tài)。

2 、麥米電氣系統(tǒng)配置

控制器 : 麥米電氣 PLC ： MC200-2012BRA*5

特殊擴展模塊： MC200-RS485*2

觸摸屏 : 麥米電氣 MZ600-TT07SK

系統(tǒng)框圖如下圖所示 :

3 、系統(tǒng)方案要點

麥米電氣 MC200 系列 PLC 主模塊自帶兩個通訊口，還可以擴展一個通訊口。其中 PORT0 口做為從站連接觸摸屏； PORT1 口作為主站連接 4 個 PLC 從站；擴展 PORT2 口，作為主站連接兩個測控儀表 ; 而第 4 個從站（站號 5 ）的擴展 PORT2 口，則作為從站傳送相關數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心。

編程中，主 PLC 需要實時判斷各個從站中的各個逆變器的通斷情況，這樣才能根據(jù)測控儀表傳回的電網(wǎng)實際功率請況來控制各個逆變器是開啟還是斷開。同時要將各個逆變器的狀態(tài)（ X 、 Y ）轉化為 D 元件，才能通過通訊傳送。

四、總結

該裝置中，從站的逆變器多達三十多個，且各個從站的逆變器數(shù)量還各不相同。為了簡化程序，降低掃描時間，在實時判斷各個逆變器通斷狀態(tài)時，采用變址方式排查。