基于PLC分布式光伏发电控制系统的设计论文_刘飞,刘玉珂

基于PLC分布式光伏发电控制系统的设计论文_刘飞,刘玉珂

(华能日照电厂 山东省日照市 276800)

摘要:随着社会的发展,我国的科学技术的发展也有了很大的创新。基于当今全球能源供需格局的变化及全球能源匮乏的情况,发展新能源是当今世界的历史潮流和必然选择。发展新能源,应把重点放在太阳能的开发利用上,以太阳能产业作为新能源经济发展的龙头。太阳能的转换主要有光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。根据输送方式,太阳能光伏发电分为独立光伏发电、并网光伏发电、分布式光伏发电。分布式光伏发电系统,又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。因此,分布式光伏发电系统就应运而生,它采用三菱PLC-FX5U为控制器,结合力控软件的远程监控,对分布式光伏发电系统进行控制和监视,从而实现了上位机对其光伏发电系统的实时监控,提高了光伏发电系统自动化水平和运行效率。

关键词:PLC分布式光伏发电;控制系统;设计

引言

随着我国经济高速发展,对于用电量的需求正在不断的增加,这推动了光伏发电行业迅速前进。正因如此,越来越多先进的分布式光伏发电设备应用到我们国家的发电系统当中。本文通过分析PLC分布式光伏发电控制系统的设计,来更好的了解目前分布式光伏发电系统在设计过程当中所出现的主要问题,并对今后的光伏发电建设提供了有效建议,仅供参考。

1基于PLC分布式光伏发电控制系统的设计分析

由于分布式光伏发电系统在使用的过程当中,它的优势十分的明显。在具体的建设过程当中,占地空间十分的小,并且在进行工作时没有十分严重的噪音,对环境保护效果较好,在进行具体的施工过程当中,只要通过简单的输电线路的设置就可以进行发电,不仅能大大的提升发电力,而且能够更好的提升在进行使用过程中的安全性,因此,越来越多的分布式发电系统的建设对之前普通的配电网提出了更加严格的要求。基于PLC分布式光伏发电控制系统的设计原理,通过在之前对光伏是发电系统的设计过程当中所产生的主要的问题可以看出,对于一些比较遥远的地区发电并不是特别的稳定,这就会给当地的经济发展带来一个很严重的影响,而通过不断的改进分布式光伏发电系统的设计,能够更好的将分布式光伏发电系统的输出功率进行一个全方位的稳定,并且减少机器在使用过程当中出现问题的可能性。由于分布式光伏发电系统在使用的过程当中,它的输出功率十分的快,所以逆变器所承受的压力比较大,在进行具体的使用过程当中,随着电量使用量不断的增大,就会导致出现很多问题,如各个设备之间相互干扰,这会严重影响分布式光伏发电控制系统的使用。通过分布式光伏发电系统对于电流的保护,能够让整个配电系统在使用时有更加安全可靠的质量保障,通过PLC分布式光伏发电控制系统的设计,也能够适应目前配电网在发展过程当中的需求。

2分布式光伏发电系统的软件设计

软件设计为分布式光伏发电系统的关键部分,分布式光伏发电系统软件的设计要实现单轴光伏发电系统的控制、离网光伏发电系统的控制,并网发电控制系统的控制、市电输入系统的控制以及各继电器和接触器的独立控制。这四大控制系统相互独立又相互关联相互制约,四大功能相互之间的逻辑关系就是利用三菱FX5U可编程控制器来实现的。该系统采用三菱FX5U可编程控制器,可以执行结构化程序,并可写入ST语言和FBD/LD。例如:单轴光伏系统控制部分,第一次按下按钮K10,光源摆杆处于非垂直状态下自动向东运行至东限位后,再返回到垂直位置然后停止运行,此时打开模拟光源1;如果光源摆杆在向东运行时遇到垂直限位则摆杆停止运行,此时打开模拟光源2;如果光源摆杆在按下按钮10时已处于垂直状态,则打开模拟光源1及源模拟光源2。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆FBD/LD编辑器是指,将FBD语言和梯形图语言组合以创建程序的图形化语言编辑器,可以自由配置事先准备的部件,只需连接即可创建程序,并且能清晰地显示执行顺序其他应用程序或者功能模块通过与区域实时数据库交互而实现其功能及扩展。软件的主要功能模块包括实时数据库、设备通信服务程序、HMI画面、网络通信程序、接口SDK、Web应用服务、关系数据转储、数据转发、扩展组件等几个部分。PLC技术与力控组态软件联合应用,组成的多功能完整可控的监控系统,可远程控制并获得实时运行状态和实时数据,以优化现场功能和运行状况。在监控组态软件的设计与PLC程序设计时,可使变量设置与PLC的I/O分配一一对应。本设计采用力控组态软件,进行I/O设备的配置、数据库的配置、HMI监控界面的设计,并设置动态连接、运行调试等。数据库变量与数据库DB中的点参数进行对应,完成数据交互,数据库变量是人机界面与实时数据库联系的桥梁,其中的数据库变量不但可以访问本地数据库,还可以访问远程数据库,构成分布式结构。力控监控组态软件的实时数据库,支持并发处理,具有分布式网络的功能,并在实时数据、实时事务及内部缓存处理等方面有其自身特点,它负责整个应用系统的实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理、与过程的双向数据通信等任务,并支持各网络节点数据库基于网络服务程序的分布式网络应用。

3光伏发电建设建议

分布式光伏发电技术以其优势十分的明显正在迅速的发展,随着这些分布式发电系统不断的引进,配电网的进步需要不断的改进,需要不断的利用新的技术来进行提升,所以,基于PLC分布式光伏发电控制系统的设计是目前所要研究的一个重要的问题。为了能够更好更迅速的适应目前基于PLC分布式光伏发电控制系统的设计要求,应当针对更多的层面提出全面的对策。除了在技术层面之外,还应当在国家的政策以及法律法规的方面进一步加强完善优化,以对发电网的建设提供一个更加强有力的支持。电网的质量的提升对于国家经济的发展具有十分重要的作用,并且能够更好的保障城市在发展过程当中的电量需求。通过对该分布式光伏发电控制系统的设计分析,能够更好的保障日后光伏发电系统的发展在保障安全可靠的前提之下,最大的利用太阳能资源为国家的发展提供电力。因此,电网企业要积极为分布式光伏发电项目接入电网提供便利条件,为接入系统工程建设开辟绿色通道。接入公共电网的分布式光伏发电项目,接入系统工程以及接入引起的公共电网改造部分由电网企业投资建设。分布式电源对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义。分布式电源项目工程设计和施工建设应符合国家相关规定,并网点的电能质量应满足国家和行业相关标准。建于用户内部场所的分布式电源项目,发电量可以全部上网、全部自用或自发自用余电上网,由用户自行选择,用户不足电量由电网提供。

结语

综上所述,目前我国在进行光伏发电系统建设方面已经取得了明显进步,但随着越来越多分布式光伏发电系统的建设,还需要对其进行一个更加充分的研究,以更好的保障我们国家的光伏发电系统在使用的过程当中,能够有一个更加安全可靠的质量保障,所以,在日后的分布式光伏发电系统建设过程当中,还需要更多的研究来促进我们国家分布式光伏发电控制系统的进步,以能够更好优化日后光伏发电系统的设计、促进我们国家经济的又好又快发展。

参考文献

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[4]陶文华.PLC在太阳能光伏发电中的应用[J].赤子,2012(4):200.

论文作者:刘飞,刘玉珂

论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期

论文发表时间:2019/11/11

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