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CN104949363B - 光伏直驱压缩机组及其控制方法 - Google Patents

光伏直驱压缩机组及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种光伏直驱压缩机组及其控制方法。根据本发明的光伏直驱压缩机组，包括：压缩机，分别与光伏电池和交流电源电连接；逆变单元，设置在压缩机与光伏电池之间以及压缩机与交流电源之间；还包括功率监控装置，基于光伏电池的发电功率和趋势以及压缩机当前负荷和趋势来控制压缩机的输出功率。本发明通过功率监控装置控制空调器的压缩机组的输出功率，达到减少机组的耗电量的目的，提高了光伏电池直驱变频离心机组的光伏直驱利用率。

Description

光伏直驱压缩机组及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调领域，特别地，涉及一种光伏直驱压缩机组及其控制方法。
背景技术
光伏直驱变频离心压缩机系统使用光伏直流电直接驱动变频离心压缩机的离心压缩机系统。针对该系统率先研发了一套光伏直驱离心压缩机系统发用电一体化管理平台，开创了光伏发电和暖通系统用电的发用电管理的新模式。但是，之前方案的不足：
传统光伏发电监控系统和群控系统虽然已经发展得相当成熟，但还存在不少局限：
传统的光伏发电系统只提供了光伏发电站的解决方案，虽然方案已经相当成熟，但是它缺少了对用电设备的集中控制管理，更没有对暖通系统的用电设备进行控制。
传统的暖通空调群控系统通常是通过检测冷冻供回水总管的温度或压差等参数，对暖通系统进行负荷调节，基本不考虑室外环境的变化；
传统的暖通空调群控系统对冷水机组的控制仅限于启停控制和冷冻出水温度控制，这种程度的控制方式只能实现机组快速制冷或者快速待机，并不能结合系统当前的负荷及其变化趋势，控制冷水机组的负荷输出，利用率低。除直流变频离心压缩机以及光伏直驱变频离心压缩机外，定频冷水机组在调整出水温度时，会由于迅速达到温度点而引起压缩机频繁启停，不利于机组稳定运行。
发明内容
本发明目的在于提供一种光伏直驱压缩机组及其控制方法，以解决光伏能直驱利用率低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种光伏直驱压缩机组，包括：压缩机，分别与光伏电池和交流电源电连接；逆变单元，设置在压缩机与光伏电池之间以及压缩机与交流电源之间；还包括功率监控装置，基于光伏电池的发电功率和趋势以及压缩机当前负荷和趋势来控制压缩机的输出功率。
进一步地，光伏电池与逆变单元之间设置有汇流单元。
进一步地，汇流单元与逆变单元之间设置有配电单元。
进一步地，交流电源与逆变单元之间设置有换流单元。
进一步地，换流单元与交流电源之间设置有变压器。
本发明还提供了一种光伏直驱压缩机组的控制方法功率监控装置检测压缩机的负荷变化趋势；根据检测结果对压缩机进行输出功率控制。
进一步地，根据检测结果对压缩机进行输出功率控制包括：限制压缩机的输出功率，减少机组的耗电量，使压缩机的耗电量与光伏电池发电量的值相等。
进一步地，根据检测结果对压缩机进行输出功率控制包括：当空调的耗电功率大于光伏发电功率时：空调系统的负荷呈上升的趋势时，空调的输出功率限制值保持不变。
进一步地，根据检测结果对压缩机进行输出功率控制包括：当空调的耗电功率大于光伏发电功率时：空调系统的负荷呈下降的趋势时，空调的输出功率限制值减小5%。
进一步地，根据检测结果对压缩机进行输出功率控制包括：当空调的耗电功率小于光伏发电功率时：空调系统的负荷呈上升的趋势时，空调的输出功率限制值增大5%。
进一步地，其特征在于，根据检测结果对压缩机进行输出功率控制包括：当空调的耗电功率小于光伏发电功率时：空调系统的负荷呈下降的趋势时，空调的输出功率限制值保持不变。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过功率监控装置控制空调器的压缩机组的输出功率，达到减少机组的耗电量的目的，提高了光伏电池直驱变频离心机组的光伏直驱利用率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的光伏直驱压缩机组的示意图；以及
图2是根据本发明的光伏直驱压缩机组控制方法的示意图。
附图中的附图标记如下：10、压缩机；20、光伏电池；30、交流电源；40、逆变单元；50、汇流单元；60、配电单元；70、换流单元；80、变压器；90、功率监控装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1，根据本发明的光伏直驱压缩机组，包括：压缩机10，分别与光伏电池20和交流电源30电连接；压缩机10与光伏电池20和交流电源30之间均设置逆变单元40还包括功率监控装置，检测光伏电池20的发电功率及趋势及压缩机当前负荷及趋势。本发明通过功率监控装置控制空调器的压缩机组的输出功率，达到减少机组的耗电量的目的，提高了光伏电池直驱变频离心机组的光伏直驱利用率。
参见图1，光伏电池20与逆变单元40之间设置有汇流单元50。汇流单元50与逆变单元40之间设置有配电单元60。交流电源30与逆变单元40之间设置有换流单元70。换流单元70与交流电源30之间设置有变压器80。功率监控装置90通过压缩机控制主板控制压缩机的输出功率。
光伏直驱空调机组系统发用电一体化管理平台适用空调机型有：离心机、水冷螺杆机、风冷螺杆机、模块机、水源热泵机组、多联机组。
光伏能利用率是指光伏能直流电驱动变频离心系统的压缩机的效率。
参见图2，根据光伏实时发电功率及趋势、空调负荷变化趋势等参数对空调机组进行输出功率调节。本调节方法的目的通过限制机组的输出功率，达到减少机组的耗电量的目的，保障冷冻出水温度在一段允许的时间内稳定在设置值，同时使空调机组的耗电量与光伏发电量的值相等。控制原理如下：
参见图2，根据本发明的光伏直驱压缩机组的控制方法，功率监控装置根据光伏电池20实时发电功率及趋势、压缩机10的负荷变化趋势对压缩机10进行输出功率调节，限制压缩机10的输出功率，减少机组的耗电量，使压缩机10的耗电量与光伏电池20发电量的值相等。
本调节方法的目的通过限制机组的输出功率，达到减少机组的耗电量的目的，保障冷冻出水温度在一段允许的时间内稳定在设置值，同时使空调机组的耗电功率略大于光伏发电功率。控制方法如下：
压缩机10机组启动时，机组的初始功率限制设定P1，默认50%，设定范围为50%～100%。输出功率限制值调节周期为t1（默认60秒）。
（1）当压缩机10的耗电功率大于光伏发电功率时：
若光伏发电功率呈上升的趋势，压缩机10系统的负荷呈上升的趋势时，压缩机10的输出功率限制值保持不变；
若光伏发电功率呈上升的趋势，压缩机10系统的负荷呈下降的趋势时，压缩机10的输出功率限制值减小5%；
若光伏发电功率呈下降的趋势，压缩机10系统的负荷呈上升的趋势时，压缩机10的输出功率限制值保持不变；
若光伏发电功率呈下降的趋势，压缩机10系统的负荷呈下降的趋势时，压缩机10的输出功率限制值减小5%；
（2）当压缩机10的耗电功率小于光伏发电功率时：
若光伏发电功率呈上升的趋势，压缩机10系统的负荷呈上升的趋势时，压缩机10的输出功率限制值增大5%；
若光伏发电功率呈上升的趋势，压缩机10系统的负荷呈下降的趋势时，压缩机10的输出功率限制值保持不变；
若光伏发电功率呈下降的趋势，压缩机10系统的负荷呈上升的趋势时，压缩机10的输出功率限制值增大5%；
若光伏发电功率呈下降的趋势，压缩机10系统的负荷呈下降的趋势时，压缩机10的输出功率限制值保持不变。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本发明通过功率监控装置控制空调器的压缩机组的输出功率，达到减少机组的耗电量的目的，提高了光伏电池直驱变频离心机组的光伏直驱利用率；本发明尽可能地使光伏的发电量于机组的耗电量相等，即光伏所发的电直接给压缩机组使用，不经过换流单元给电网供电，降低给电网供电带来的损耗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种光伏直驱压缩机组的控制方法，其特征在于，
功率监控装置(90)检测压缩机(10)的负荷变化趋势；
根据检测结果对所述压缩机(10)进行输出功率控制，
所述根据检测结果对所述压缩机(10)进行输出功率控制包括：
当空调的耗电功率大于光伏发电功率时：空调系统的负荷呈上升的趋势时，空调的输出功率限制值保持不变；
所述根据检测结果对所述压缩机(10)进行输出功率控制还包括：限制所述压缩机(10)的输出功率，减少机组的耗电量，使所述压缩机(10)的耗电量与所述光伏电池(20)发电量的值相等。
2.根据权利要求1所述的光伏直驱压缩机组的控制方法，其特征在于，所述根据检测结果对所述压缩机(10)进行输出功率控制包括：
当空调的耗电功率大于光伏发电功率时：空调系统的负荷呈下降的趋势时，空调的输出功率限制值减小5％。
3.根据权利要求1所述的光伏直驱压缩机组的控制方法，其特征在于，所述根据检测结果对所述压缩机(10)进行输出功率控制包括：
当空调的耗电功率小于光伏发电功率时：空调系统的负荷呈上升的趋势时，空调的输出功率限制值增大5％。
4.根据权利要求1所述的光伏直驱压缩机组的控制方法，其特征在于，所述根据检测结果对所述压缩机(10)进行输出功率控制包括：
当空调的耗电功率小于光伏发电功率时：空调系统的负荷呈下降的趋势时，空调的输出功率限制值保持不变。
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