阅读说明：本技术 一种可移动式智能光伏微网发电系统 (Movable intelligent photovoltaic micro-grid power generation system ) 是由 李文芳 黄志文 李雅凯 周智 于 2020-05-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及光伏微网发电技术领域,具体地说,涉及一种可移动式智能光伏微网发电系统。包括基站单元、监测单元和控制单元；基站单元用于提供系统所需的发电设备、储能设备以及移动装置；监测单元用于监测基站重要设备的运行状态并将监测数据上传到控制层；控制单元用于管理调度系统内的能量配置及控制基站的移动。本发明设计可以智能地控制基站设备移动,节省大量人力和时间,同时可以监测基站设备的运行状态,并对异常设备进行报警和定位,降低维管成本,提高工作效率。(The invention relates to the technical field of photovoltaic micro-grid power generation, in particular to a movable intelligent photovoltaic micro-grid power generation system. The system comprises a base station unit, a monitoring unit and a control unit; the base station unit is used for providing power generation equipment, energy storage equipment and a mobile device required by the system; the monitoring unit is used for monitoring the running state of important equipment of the base station and uploading monitoring data to the control layer; the control unit is used for managing energy configuration in the dispatching system and controlling the movement of the base station. The design of the invention can intelligently control the movement of the base station equipment, save a large amount of labor and time, monitor the running state of the base station equipment, alarm and position abnormal equipment, reduce the maintenance cost and improve the working efficiency.)

一种可移动式智能光伏微网发电系统

技术领域

本发明涉及光伏微网发电技术领域，具体地说，涉及一种可移动式智能光伏微网发电系统。

背景技术

以太阳能为能源的光伏发电技术是最常见的微网发电系统。微网是分布式发电的一种组织形式，其既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。由于光能的不稳定性，太阳能发电系统中，环境温度、光照强度等因素都会对微电网的电压、功率造成较大波动。另外，随着四季的变换，太阳的升落方向及照射角度都会随之变化，若光伏阵列不随着光照方向进行调节也会降低光伏发电的效果，而现有的光伏发电技术中，光伏阵列基本都是固定的，若需移动或调整光伏阵列则需通过人工操作，不仅耗费大量人力和时间，而且工作效率低下，也不能及时监控到出现故障的光伏设备，增加了维管的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可移动式智能光伏微网发电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供一种可移动式智能光伏微网发电系统，包括基站单元、监测单元和控制单元；所述基站单元用于提供系统所需的发电设备、储能设备以及移动装置；所述监测单元用于监测基站重要设备的运行状态并将监测数据上传到控制层；所述控制单元用于管理调度系统内的能量配置及控制基站的移动。

作为本技术方案的进一步改进，所述基站单元包括能量模块、储能模块和移动模块；所述能量模块用于生产电能；所述储能模块用于存储能量及向移动装置提供电能；所述移动模块用于带动基站设备移动。

作为本技术方案的进一步改进，所述能量模块包括光伏阵列模块、直流汇流模块和光伏逆变模块；所述光伏阵列模块用于采集太阳能并将其转换为电能；所述直流汇流模块用于减少太阳能光伏电池阵列与光伏逆变器之间的连线；所述光伏逆变模块用于通过光伏逆变器将由光伏阵列产生的直流电能转换为交流电。

作为本技术方案的进一步改进，所述储能模块包括蓄电池组模块、BMS模块和双向逆变模块；所述蓄电池组模块用于存储由光伏阵列产生的电能及向移动装置提供电能；所述BMS模块用于连接电池与用户以提高电池的利用率；所述双向逆变模块用于通过双向整流器将蓄电池组内的电能转换为交流电及将汇流母线内的交流电能转化为直流电以存储到蓄电池组内。

作为本技术方案的进一步改进，所述移动模块包括轮组模块、直流电机模块和电动驱动模块；所述轮组模块用于提供可支撑并带动基站设备移动的轮子组件；所述直流电机模块用于驱动轮子组件旋转；所述电动驱动模块用于将直流电机的旋转力传动到轮子组件的驱动桥上使轮子转动进而移动基站设备。

作为本技术方案的进一步改进，所述监测单元包括数据采集模块、数据计算模块、数据存储模块和数据反馈模块；所述数据采集模块用于采集基站所有设备的基础数据；所述数据计算模块用于对采集的数据进行计算、分析操作；所述数据存储模块用于存储数据并建立历史数据库以供用户查询；所述数据反馈模块用于将数据反馈给控制层并对异常数据进行报警。

其中，所述数据包括逆变器、汇流箱、光伏阵列、气象监测仪等设备的测量量、状态量以及报警数据。

其中，逆变器基础数据包括当前总功率、发电量、二氧化碳减排量、直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、电流、逆变器机内温度等；汇流箱基础数据包括光伏阵列每路电流或每个光伏阵列电流以及设备可提供的所有报警数据；光伏阵列基础数据包括高度角、方位角、运行状态、报警数据；气象监测基础数据包括环境温度、光照强度、风速和风向等。

作为本技术方案的进一步改进，所述控制单元包括中央控制模块、远程监控模块、移动控制模块和追踪控制模块；所述中央控制模块用于智能地控制整个微网发电系统的运行过程；所述远程监控模块用于对基站设备进行远程监控、管理以及通过通信技术发送遥控、遥调指令；所述移动控制模块用于通过通信技术控制移动装置的启停过程；所述追踪控制模块用于定位基站设备的位置并将位置信息反馈给管理站。

作为本技术方案的进一步改进，所述追踪控制模块采用曼哈顿距离算法，其公式为：

d＝|x₁-x₂|+|y₁-y₂|；

其中，d为距离，基站设备的坐标为(x₁，y₁)，工作人员所在管理站的坐标为(x₂，y₂)。

本发明的目的之二在于，提供一种控制装置，包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序，处理器用于执行计算机程序时实现上述任一的可移动式智能光伏微网发电系统。

本发明的目的之三在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一的可移动式智能光伏微网发电系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果：该可移动式智能光伏微网发电系统中，通过移动模块可以智能地控制基站设备移动，节省大量人力和时间，提高工作效率，同时通过监测单元可以随时监测基站设备的运行状态，并对异常设备进行报警和定位，降低维管成本，提高经济效益。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例1的整体框图；

图3为实施例1中的基站单元模块框图；

图4为实施例1中的能量模块框图；

图5为实施例1中的储能模块框图；

图6为实施例1中的移动模块框图；

图7为实施例1中的监测单元模块框图；

图8为实施例1中的控制模块框图；

图9为实施例1的云平台装置结构示意图。

图中各个标号意义为：

100、基站单元；101、能量模块；1011、光伏阵列模块；1012、直流汇流模块；1013、光伏逆变模块；102、储能模块；1021、蓄电池组模块；1022、BMS模块；1023、双向逆变模块；103、移动模块；1031、轮组模块；1032、直流电机模块；1033、电动驱动模块；

200、监测单元；201、数据采集模块；202、数据计算模块；203、数据存储模块；204、数据反馈模块；

300、控制单元；301、中央控制模块；302、远程监控模块；303、移动控制模块；304、追踪控制模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-9所示，本实施例提供一种可移动式智能光伏微网发电系统，包括基站单元100、监测单元200和控制单元300；基站单元100用于提供系统所需的发电设备、储能设备以及移动装置；监测单元200用于监测基站重要设备的运行状态并将监测数据上传到控制层；控制单元300用于管理调度系统内的能量配置及控制基站的移动。

本实施例中，基站单元100包括能量模块101、储能模块102和移动模块103；能量模块101用于生产电能；储能模块102用于存储能量及向移动装置提供电能；移动模块103用于带动基站设备移动。

进一步地，能量模块101包括光伏阵列模块1011、直流汇流模块1012和光伏逆变模块1013；光伏阵列模块1011用于采集太阳能并将其转换为电能；直流汇流模块1012用于减少太阳能光伏电池阵列与光伏逆变器之间的连线；光伏逆变模块1013用于通过光伏逆变器将由光伏阵列产生的直流电能转换为交流电。

进一步地，储能模块102包括蓄电池组模块1021、BMS模块1022和双向逆变模块1023；蓄电池组模块1021用于存储由光伏阵列产生的电能及向移动装置提供电能；BMS模块1022用于连接电池与用户以提高电池的利用率；双向逆变模块1023用于通过双向整流器将蓄电池组内的电能转换为交流电及将汇流母线内的交流电能转化为直流电以存储到蓄电池组内。

进一步地，移动模块103包括轮组模块1031、直流电机模块1032和电动驱动模块1033；轮组模块1031用于提供可支撑并带动基站设备移动的轮子组件；直流电机模块1032用于驱动轮子组件旋转；电动驱动模块1033用于将直流电机的旋转力传动到轮子组件的驱动桥上使轮子转动进而移动基站设备。

本实施例中，监测单元200包括数据采集模块201、数据计算模块202、数据存储模块203和数据反馈模块204；数据采集模块201用于采集基站所有设备的基础数据；数据计算模块202用于对采集的数据进行计算、分析操作；数据存储模块203用于存储数据并建立历史数据库以供用户查询；数据反馈模块204用于将数据反馈给控制层并对异常数据进行报警。

其中，所述数据包括逆变器、汇流箱、光伏阵列、气象监测仪等设备的测量量、状态量以及报警数据。

其中，逆变器基础数据包括当前总功率、发电量、二氧化碳减排量、直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、电流、逆变器机内温度等；汇流箱基础数据包括光伏阵列每路电流或每个光伏阵列电流以及设备可提供的所有报警数据；光伏阵列基础数据包括高度角、方位角、运行状态、报警数据；气象监测基础数据包括环境温度、光照强度、风速和风向等。

本实施例中，控制单元300包括中央控制模块301、远程监控模块302、移动控制模块303和追踪控制模块304；中央控制模块301用于智能地控制整个微网发电系统的运行过程；远程监控模块302用于对基站设备进行远程监控、管理以及通过通信技术发送遥控、遥调指令；移动控制模块303用于通过通信技术控制移动装置的启停过程；追踪控制模块304用于定位基站设备的位置并将位置信息反馈给管理站。

进一步地，追踪控制模块304采用曼哈顿距离算法，其公式为：

d＝|x₁-x₂|+|y₁-y₂|；

其中，d为距离，基站设备的坐标为(x₁，y₁)，工作人员所在管理站的坐标为(x₂，y₂)。

参阅图9，示出了本实施例所涉及的提供一种控制装置结构示意图，该装置包括处理器、存储器和总线。

处理器包括一个或一个以上处理核心，处理器通过总线与处理器相连，存储器用于存储程序指令，处理器执行存储器中的程序指令时实现上述的可移动式智能光伏微网发电系统。

可选的，存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随时存取存储器(SR直流电机模块M)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的可移动式智能光伏微网发电系统。

可选的，本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面可移动式智能光伏微网发电系统。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储与一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。