中國移動2023年太陽能、風能系統集中採購
主要技術交流材料
1． 太陽能通道控制器是否具備最大功率跟蹤功能，如目前沒有該功能，請說明何時能夠開發出具備此功能的產品。
答：該系列控制器具有最大功率跟蹤（mppt）功能。
2． 太陽能通道控制器最大功率跟蹤的具體技術方案，電路原理圖。
答：我公司太陽能通道控制器mppt技術方案及程式流程圖如下:
對於光伏陣列的最大功率點跟蹤，目前提出了很多控制演算法，如擾動觀察法、電導增量法、爬山法等。fsc48-s50/2系列光伏控制器是針對通訊基站用光伏專用控制器，其最大功率跟蹤技術採用滯環比較法，該控制演算法在擾動觀察法的基礎上提出的，該控制演算法可以避免當光照強度快速變化時發生誤判和在最大功率點附近發生振盪等情況。
在太陽能電池p-v特性曲線定點附近依次取a、b、c三點，在光照強度快速變化時並不跟隨快速移動工作點，而是在光照強度比較穩定後再跟蹤a，b，c三點，設變化標誌為flag，pa，pb，pc對應於a，b，c三點的功率，規定當 pb≤pc時，flag=1，pb＞pc時，flag=-1；當 pa＜pb時，flag= 1，當 pa≥p b時，fl ag=-1。根據flag的值判斷擾動方向：
flag =2時， （pa＜pb）&&（pb≤pc）， 則增加擾動量；
flag=-2 時， （pa≥pb）&&（pb＞pc）， 則減小擾動量；
flag= 0時， （pa＜pb）&&（pb＞pc）， 則判斷是否到達閾值；
達到閾值認為達到最大功率點，否則變步長繼續進行擾動。
設vb為初始最大功率點vmax，vd是乙個預先設定用於電壓步長調整的常量，判斷通過軟體程式設計不斷調整電壓步長δv，對最大功率點進行判斷和控制，最後利用閾值ε判斷是否到達最大功率點,控制子程式流程圖如下圖所示。
圖1 mppt控制子程式
滯環比較法可解決「誤判問題」，當日照快速變化時，若出現（pa≥pb）&&（pb≤pc）的情況，此時flag=0，可認為達到最大點況，此時不做改變其狀態。但外界環境時常快速變化時，此種方法會帶來部分功率損失。
圖2 flag變化子程式
vb初值的選取，原則是讓他處於最大功率點附近此處選擇為0.8voc（voc為250v時對應vb的cmpa為1000）。
電壓調整步長δv初值的選取：若過大系統精度不高，過小系統無法快速應對外部環境的變化。建議範圍為：0.1-0.0.1v（0.1v對應cmpa值為2）
電壓調整常量vd為乙個正數，其值比δv小，作為電壓微調量，若vd非常接近δv或造成調整後的δv過小而是系統在以後的跟蹤中長期徘徊在低功率點。根據二分法原則可取vd=0.5δv，ε作為控制程式結束的參量，可以根據系統精密度要求來確定：
ε越大精確度越低，導致部分功率損失；ε越小mppt跟蹤越精確，但跟蹤時間長，需要處理的資料量越大對硬體要求越高，難以實現快速跟蹤。對實驗室開路電壓4-5v單片電池板而言，建議ε取值為0.01-0.
1v.電路原理圖如下圖所示，
圖3 太陽能控制器原理框圖
3． 風能通道控制器是否具備最大(佳)功率跟蹤功能，如目前沒有該功能，請說明何時能夠開發出具備此功能的產品。
答：該系列風能通道控制器具有最佳功率跟蹤功能。
4． 風能通道控制器最大(佳)功率跟蹤的具體技術方案，電路原理圖，風機和控制器的特性和系統整合。
答：風能控制電源是專為通訊基站電源系統設計的，裝置外觀大方、液晶指示直觀、操作方便，便於檢視和檢查。
風能控制電源，具有浮充、均充等蓄電池管理功能，防止蓄電池過充、過放，並具有風力發電機最大功率點跟蹤（mppt）功能，實現蓄電池高效率充電。針對不同的蓄電池型別，可以設定不同的管理引數，以達到蓄電池最優化使用。
此控制電源具有整合度高、效率高、保護功能齊全、價效比高等特點，可廣泛應用於新能源發電領域。
風能控制電源採用buck變換技術，將ac85v-ac247v的輸入電壓轉換到dc48v，將綠色能源直接引到通訊用電負荷，減少中間環節，提高應用可靠性，改善執行效率，原理框圖如圖4所示。
圖4 風能控制器原理框圖
風能控制器最大功率點跟蹤（mppt）演算法：
對於低風速下的最大風能捕獲控制，按輸出功率的控制方式，分為最佳葉尖速比法、最優轉矩法、爬山搜尋法，前兩種方法分別通過控制風機轉速和電磁轉矩間接控制系統輸出功率；後一種方法直接以輸出功率為控制目標；其中，爬山法直接、易於實現，是目前實際系統中應用最多的一種方法；爬山搜尋法不依賴於系統引數，實用性最強，但受到搜尋速度的限制，無法用於大容量的風電系統，因而在小容量系統中應用最多。當前的最大風能捕獲研究都以穩態輸出功率最優為控制目的，未考慮系統動態，針對通訊基站用風能控制器爬山搜尋法能夠使系統穩定，並且能較好的跟蹤最大功率，程式容易實現，在工程上非常實用，因此該系列產品最大功率跟蹤用爬山搜尋法來實現。
根據系統執行時風力發電機輸出功率pe、負載消耗功率pl、和蓄電池可以接受的衝電功率pb三者之間的關係，離網型風力發電系統有8種工作狀態：
狀態1：無風、無負載，系統處於靜止狀態；
狀態2：有風，pe>pl，且pe-pl狀態3：有風，pe>pl，但pe-pl>pb,發電機系統處於負載跟蹤控制狀態，風能利用係數降低，使pe=pl+pb，蓄電池處於充電狀態；
狀態4 ：有風，發電機轉速達到限定值，利用耗能負載進行卸荷限速，發電機系統處於保護執行狀態；
狀態5：有風，pe狀態6：有風，蓄電池端電壓低於規定值，切除負載，發電機系統處於最大功率控制狀態，蓄電池處於充電狀態；
狀態7：無風，有負載用電，蓄電池放電；
狀態8：無風，蓄電池端電壓低於規定值，蓄電池達到最大放電深度，切除負載，蓄電池處於保護控制狀態。
綜合考慮風速、負載變化和蓄電池充放電特性，可以實現在協調控制框架下的最大功率跟蹤控制、負載跟蹤控制、蓄電池充放電控制及發電機超速保護控制。
考慮到風能的不穩定性，為了在短時間內快速恢復蓄電池放出的能量，盡可能保證蓄電池處於充滿狀態，同時防止蓄電池過充電，本文採用分階段變電流快速充電法對蓄電池進行充電控制。在開始充電階段，利用蓄電池能夠接受的最大允許充電電流進行加速充電。充電過程中實時檢測蓄電池端電壓的變化情況，當端電壓達到設定值，表明蓄電池發生極化現象，這時降低最大允許充電電流，以消除蓄電池極化。
這一過程重複進行，直到充電電流減小到最小設定值，此時表明蓄電池的容量已經恢復到100%。然後進行涓流充電，以補充蓄電池的自放電損失。
風能控制器總程式框圖如圖5所示
圖5 風能控制器程式流程圖
5． 太陽能、風能控制器是否實現了一體化、模組化，是否可以**替換。
答：太陽能、風能控制器實現了一體化、模組化，具有**替換功能，在保證負載正常工作的情況下可以替換電源，這為裝置維護提供了方便。
6． 一體化控制器的圖紙、外型尺寸、內部接線，有**請提供**。
答：一體化控制器機櫃深*寬*高為600*600*1200mm，外部結構如圖6所示。
圖6 風能、太陽能一體化機櫃
7． 太陽能模組、風能模組和監控模組的圖紙、外型尺寸、內部接線，有**請提供**。
答：太陽能模組和風能模組均採用4u機箱，深*寬*高：360*440*178mm，風能控制器內部接線圖如圖6所示，太陽能控制器內部接線圖如圖7所示。
圖6 風能控制器內部**
圖7 太陽能控制器內部結構圖
8． 一體化控制器為室內型還是室外型？
答：該系列一體化控制器屬於室內型。
9． 一體化控制器的效能和技術指標。
答：該系列一體化控制器效能特點如下：
dsp+微控制器智慧型控制，pwm脈寬調變充電，充放電各引數點可設定，適應不同場合的需求；
採用最大功率點跟蹤（mppt）控制技術；
pwm無級解除安裝。在正常解除安裝情況下，可確保蓄電池電壓始終穩定在浮充電壓點，而只是將多餘的電能釋放到卸荷上；從而保證了最佳的蓄電池充電特性，使得電能得到充分利用，並確保了蓄電池的使用壽命；
具有濾波及pfc功能，可以防止電路產生的諧波返回風力發電機內部，且能實現功率因數調節；
採用高效能igbt短接實現風機制動，還有手動制動功能。
蓄電池充放電智慧型管理，採用三階段充電法。自動檢測蓄電池電壓，蓄電池處於均充狀態時，充電電流以不大於均充電流的設定值輸出，延長蓄電池組使用壽命；到達浮充電壓後，嚴格控制輸出電壓。
新穎的人機介面。採用彩色tft觸控螢幕（400×240），無需鍵盤，大螢幕顯示，引數設定直接輸入數字，美觀、方便、快捷；led指示系統工作狀態；
具有密碼保護功能，可有效防止非專業人員對本機的誤操作。
保護功能全面。具有蓄電池過充、過放、過熱，輸出過載、短路、浪湧，蓄電池接反、蓄電池開路，防雷等保護，對蓄電池及負載提供全面保護；
報警。提供多路無源輸出報警或控制接點：蓄電池過充、蓄電池過放、備用電源啟動控制、負載斷開、控制器故障；其它備用報警接點使用者可選擇，如煙霧報警、超溫報警、機房入侵報警、水淹報警等；
能夠統計最近60天系統資訊，使系統效能評估變得非常容易；
dc-dc轉換功能,寬範圍輸入電壓，省卻了大量中間裝置，減少損耗，提高整個系統的能源利用率；
所有取樣通道均採用電氣隔離取樣電路，實現一次側的主功率控制迴路於二次側的測量控制儀表的完全電氣隔離，確保系統的可靠性和抗干擾能力；
電壓檢測採用回差控制技術，防止開關進入振盪狀態；
採用機內外高精度溫度感測器測溫，監測蓄電池溫度。通過溫度補償調節蓄電池充電電壓，自動調節蓄電池浮充、均充電壓，提高充電效率，充分利用蓄電池容量；可以實現低溫環境lcd溫度補償，保證lcd工作正常；
上位機監控軟體。該軟體具備完善的實時監測監控、故障記錄、歷史曲線繪製、系統日誌記錄、**、報表繪製和使用者許可權設定功能，可記錄系統各種引數的變化，提供智慧型化分析和遠端操縱控制；完善的發電用電統計，可對風能的發電情況進行分區間、分時間統計；實時時鐘顯示和累計無故障發電時間顯示功能，可查詢、設定當前時間。
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