專利名稱：一種新能源電力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于新能源控制與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新能源電力系統(tǒng)。 技術(shù)背景眾所周知，如太陽能一樣清潔能源具有取之不盡用之不枯的優(yōu)勢，但也存在著嚴(yán)重的缺點，發(fā)電成本高這一點隨著技術(shù)的進步和應(yīng)用的廣泛，將逐漸改善，不過其不穩(wěn)定的自然規(guī)律卻無法改變，如太陽能發(fā)電，隨著光照度的變化，發(fā)電變得強弱不穩(wěn)，而大部分用電負(fù)荷都需要穩(wěn)定的供電，這就嚴(yán)重阻礙了其直接應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)方法是太陽能發(fā)電存儲到儲電池中，再由儲電池通過逆變器變電后并入電網(wǎng)或供給用電負(fù)載?，F(xiàn)有技術(shù)的新能源發(fā)電應(yīng)用方式大多采用發(fā)電一充電一逆變一用電，而將市電用來做蓄電的補充或調(diào)峰蓄電，中國發(fā)明專利申請?zhí)?01010182353. X《一種新能源與網(wǎng)電并聯(lián)具有調(diào)峰逆變控制的供電方法》就是采用此方法，在新能源發(fā)電無法充足蓄電池則利用調(diào)峰低谷電對蓄電池進行補充。中國發(fā)明專利申請?zhí)?01010182353. X《一種新能源與網(wǎng)電并聯(lián)具有調(diào)峰逆變控制的供電方法》的專利說明書第1頁第8段的描述“所述的供電方法是新能源(太陽能發(fā)電或風(fēng)力發(fā)電)設(shè)備通過MPPT充電電力對蓄電池進行充電，優(yōu)先使用新能源的電量，當(dāng)新能源的電量小于功能器所需要的電量時，才由網(wǎng)電補充，通過BUCK降壓充電電路供應(yīng)所缺少的電量，蓄電池充滿后，里面儲存的電能，可以通過逆變模塊，對交流負(fù)載供電，在電池電壓符合要求情況下，逆變功能模塊一直對交流負(fù)載供電。”和第9段的描述“所述的中央控制模塊設(shè)有實時時鐘電路，出廠時已經(jīng)校準(zhǔn)好時鐘，當(dāng)系統(tǒng)檢測連續(xù)陰雨天等氣候而導(dǎo)致新能源發(fā)電設(shè)備無法充足蓄電池，則在晚上12—早晨6點(可以隨各地的峰谷電價計算規(guī)則來調(diào)整)時，網(wǎng)電將通過BUCK降壓充電電路對蓄電池進行充電，到了白天(處于計量的峰功率時間時)，則停止充電，而啟動逆變功能模塊工作，對負(fù)載供電?！币约皺?quán)利要求2 “如權(quán)利要求1所述的一種新能源與網(wǎng)電并聯(lián)具有調(diào)峰逆變控制的供電方法，其特征在于所述的中央控制模塊設(shè)有實時時鐘電路，當(dāng)中央控制模塊檢測到因氣候原因而影響到充電效果， 使得電池虧電，則設(shè)定的低谷用電時間時，對蓄電池進行充電，在高峰用電時間時，關(guān)閉市電充電電路，啟動逆變功能模塊，對負(fù)載供電。，，由此可知，該技術(shù)方案采用了新能源電力為先，低谷電其次以及關(guān)斷峰值電充電的方式，使系統(tǒng)只使用新能源電力和低谷市電，由于低谷電大多都在夜間，像太陽能這樣的新能源電力正處于不發(fā)電狀態(tài)，因此達到了調(diào)峰功效，且利用了新能源電力，降低了用戶用電成本。不過上述技術(shù)方案是設(shè)想在一個比較理想的條件下，而實際使用環(huán)境與條件有很大不同，新能源電力最大的特征和應(yīng)用的首要問題就是電力不穩(wěn)，而且新能源電力不發(fā)電時段不只是在低谷電時段，也不止是在M小時之內(nèi)，另外，用電時段也是要保證在M小時內(nèi)隨時可用，這樣上述技術(shù)方案形成的裝置就存在嚴(yán)重的缺陷，即1.新能源電力不穩(wěn)定，直接或通過MPPT最大功率跟蹤電路后的電壓和電流都是不穩(wěn)定的，或高或低，有時還會停歇，如果增設(shè)變壓電路就會增加成本，也增加電量的損耗，如果像上述技術(shù)方案，新能源電量少于功能器需要電量時由電網(wǎng)補充，因為新能源電力不穩(wěn)定(如太陽能發(fā)電，在多云的白天發(fā)電時就會多時少)，電網(wǎng)補充就會頻繁通斷，既損害設(shè)備又不安全，而且市電補充需要交流變直流，再高壓變低壓，經(jīng)過兩次電力變化，增加了電量損耗。2.上述技術(shù)方案根據(jù)時鐘和當(dāng)?shù)胤骞入姇r段設(shè)定，市電與充電電路的通斷設(shè)為， 高峰段斷開低谷電接通，在新能源不發(fā)電超過M小時的情況，且白天用電量是正常的上限時，蓄電池電量就會不足，這時就出現(xiàn)用電負(fù)載斷電的現(xiàn)象(參見權(quán)利要求2和附圖1，市電不與負(fù)載連通，也說明系統(tǒng)只是一個新能源和調(diào)峰蓄電供電系統(tǒng))，就會影響用戶正常使用。3.如果要使上述新能源停發(fā)電在48小時內(nèi)都能正常使用，就要增加蓄電池的數(shù)量，增加投資，但由于上述情況只出現(xiàn)很少的日子里，為這百分之幾的日子去成倍增加投資，不僅增加了成本也浪費了資源，從上述情況可知，現(xiàn)有技術(shù)在實際應(yīng)用時，增大了投資、 降低了效率、損耗大、浪費多，存在明顯缺陷和不足。新能源發(fā)電和市電(即網(wǎng)電)均通過充電再逆變后給負(fù)載供電，增加了電力損失。 目前，世界新能源電力管理控制技術(shù)的發(fā)展趨勢之一是即發(fā)即用，智能電網(wǎng)技術(shù)趨勢之一是用戶側(cè)管理，主要就是要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的變電、輸電的資源浪費及電網(wǎng)無法精確的滿足負(fù)載要求進行管理配電供電的問題。發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，本實用新型提出的一種新能源電力系統(tǒng)。其實現(xiàn)的技術(shù)方案為，一種新能源電力系統(tǒng)，包括新能源供電裝置、MPPT電路、鉗位開關(guān)與分流器、充電器、交直流轉(zhuǎn)換器、電力調(diào)控管理器、逆變器、市電供電、用戶負(fù)載、系統(tǒng)電源、通信模塊與接口、軟件模塊、以及電控開關(guān)、監(jiān)測模塊和蓄電池組、其特征在于新能源供電裝置是太陽能、風(fēng)能等新能源發(fā)電供電裝置，通過電控開關(guān)A和監(jiān)測模塊B與MPPT電路相連，并通過鉗位開關(guān)與分流器與逆變器相連，使新能源供電裝置即可蓄電又可直接通過逆變器為用戶負(fù)載供電；MPPT電路是最大功率跟蹤電路，使發(fā)電效率最大化，其通過鉗位開關(guān)與分流器和電控開關(guān)A及監(jiān)測模塊B與蓄電池組C相連；鉗位開關(guān)與分流器是具有按設(shè)定電壓域值，自動通斷供電電路的功能，其與MPPT 電路相連并將蓄電池組C連接充電器，在MPPT電路供電不能滿足充電器需要時，連通蓄電池組C為充電器臨時補充電量，在MPPT電路供電超過充電器4需要的電量時，分流多余電量給逆變器；充電器是通過鉗位開關(guān)與分流器和MPPT電路及監(jiān)測模塊B、電控開關(guān)A與新能源供電裝置相連，還通過交直流轉(zhuǎn)換器和監(jiān)測模塊B及電控開關(guān)A與市電供電相連，將新能源供電裝置和市電供電的電能按約定存儲到蓄電池組C中；交直流轉(zhuǎn)換器是交、直流電源轉(zhuǎn)換器，將交流電轉(zhuǎn)換為直電并具有調(diào)壓功能，其交流端通過監(jiān)測模塊B及電控開關(guān)A與市電供電相連，直流端與充電器相連；電力調(diào)控管理器是本系統(tǒng)的控制管理核心，根據(jù)軟件模塊中預(yù)置的程序和管理規(guī)則與數(shù)據(jù)，實施電力調(diào)配和管理，并與充電器和逆變器相連，并通過電控開關(guān)A及監(jiān)測模塊 B與新能源供電裝置、市電供電、負(fù)載及蓄電池組C相連并實施控制；
4[0018]通信模塊與接口為RS485、RS232等標(biāo)準(zhǔn)通信接口，可以在系統(tǒng)之間或通過公共通信網(wǎng)絡(luò)與電力部門及用戶電腦進行通信。本實用新型一種新能源電力系統(tǒng)，其特征在于所述蓄電池組C具有多組蓄電池組 Cl-Cn，分別獨立和鉗位開關(guān)與分流器、充電器及逆變器同時相連，分別為新能源電力為蓄電池組C充電和新能源電力直接為用戶負(fù)載供電進行補電，以及為蓄電池組蓄電，使不穩(wěn)定的新能源電力變得穩(wěn)定，實現(xiàn)了為充電器利用新能源供電裝置充電時，進行補電，也為新能源供電裝置發(fā)出的電進行蓄存，同時還可以為負(fù)載供電，并行完成不同任務(wù)。本實用新型一種新能源電力系統(tǒng)，所述電力調(diào)配和管理方法的特征是由電力調(diào)控管理器調(diào)用軟件模塊進行系統(tǒng)調(diào)控與管理，在新能源供電裝置供電時，直接給用戶負(fù)載供電，在供電給逆變器同時，并連通一組蓄電池組Ci作為補充電源，在新能源供電裝置不穩(wěn)定時，蓄電池組Ci通過鉗位開關(guān)與分流器自動進行調(diào)節(jié)補電，解決新能源供電裝置供電不穩(wěn)定的缺陷；發(fā)電大于用戶負(fù)載用電需求時，通過鉗位開關(guān)與分流器將多余電力分流給充電器進行蓄電；在監(jiān)測模塊B監(jiān)測到新能源供電裝置不發(fā)電時，若用戶負(fù)載需要用電，通過電控開關(guān)A調(diào)用蓄電池組Cm的電力經(jīng)逆變器供給用戶負(fù)載；在蓄電池組C蓄電量低于設(shè)定的備用安全蓄電量時，按新能源供電裝置、低谷電價市電及較高電價市電的次序接通相應(yīng)供電電路供電給充電器，完成相應(yīng)蓄電任務(wù)。本實用新型的技術(shù)方案針對新能源發(fā)電不穩(wěn)定的現(xiàn)象，用蓄電池分組，獨立并行工作方式，其中一組蓄電池為充電電路補電，由鉗位電路自動完成通斷實現(xiàn)自動補電，簡單方便、節(jié)省投資、提高效率、減少損耗。本實用新型對市電與新能源電力統(tǒng)籌供電，多元多路進行調(diào)控和管理，根據(jù)設(shè)定安全電量，既保證用電的經(jīng)濟性，又達到了安全用電的效果，特別是市電的全天候支持和蓄電的安全應(yīng)急保證，得到了有效執(zhí)行。本實用新型的技術(shù)方案， 無須為百分之幾的超量用電的日子，增加成倍的蓄電設(shè)備，在這少量超量用電的日子，直接用市電補足，這樣大大減少了系統(tǒng)投資和資源的浪費，也減少了用電成本。
圖1為新能源電力系統(tǒng)功能原理框圖。
具體實施方式
作為實施例子，結(jié)合附圖對一種新能源電力系統(tǒng)給予說明，但是，本實用新型的技術(shù)與方案不限于本實施例子給出的內(nèi)容。本實用新型具體實施方式
結(jié)合附圖說明如下，如圖1所示新能源電力系統(tǒng)，包括新能源供電裝置(1)、MPPT電路O)、鉗位開關(guān)與分流器 ⑶、充電器⑷、交直流轉(zhuǎn)換器(5)、電力調(diào)控管理器(6)、逆變器(7)、市電供電⑶、用戶負(fù)載(9)、系統(tǒng)電源(10)、通信模塊與接口(12)、軟件模塊(61)、以及電控開關(guān)A、監(jiān)測模塊B 和蓄電池組C、其特征在于新能源供電裝置(1)是太陽能、風(fēng)能等新能源發(fā)電供電裝置，通過電控開關(guān)A和監(jiān)測模塊B與MPPT電路⑵相連，并通過鉗位開關(guān)與分流器(3)與逆變器(7)相連，使新能源供電裝置(1)即可蓄電又可直接通過逆變器(7)為用戶負(fù)載(9)供電；MPPT電路( 是最大功率跟蹤電路，使發(fā)電效率最大化，其通過鉗位開關(guān)與分流器C3)和電控開關(guān)A及監(jiān)測模塊B與蓄電池組C相連；鉗位開關(guān)與分流器(3)是具有按設(shè)定電壓域值，自動通斷供電電路的功能，其與 MPPT電路⑵相連并將蓄電池組C連接充電器，在MPPT電路⑵供電不能滿足充電器⑷需要時，連通蓄電池組C為充電器(4)臨時補充電量，在MPPT電路⑵供電超過充電器 (4)需要的電量時，分流多余電量給逆變器(7)；充電器(4)是通過鉗位開關(guān)與分流器(3)和MPPT電路(2)及監(jiān)測模塊B、電控開關(guān)A與新能源供電裝置(1)相連，還通過交直流轉(zhuǎn)換器( 和監(jiān)測模塊B及電控開關(guān)A與市電供電(8)相連，將新能源供電裝置(1)和市電供電(8)的電能按約定存儲到蓄電池組 C中；交直流轉(zhuǎn)換器( 是交、直流電源轉(zhuǎn)換器，將交流電轉(zhuǎn)換為直電并具有調(diào)壓功能， 其交流端通過監(jiān)測模塊B及電控開關(guān)A與市電供電(8)相連，直流端與充電器(4)相連；電力調(diào)控管理器(6)是本系統(tǒng)的控制管理核心，根據(jù)軟件模塊(61)中預(yù)置的程序和管理規(guī)則與數(shù)據(jù)，實施電力調(diào)配和管理，并與充電器(4)和逆變器(7)相連，并通過電控開關(guān)A及監(jiān)測模塊B與新能源供電裝置(1)、市電供電(8)、負(fù)載(9)及蓄電池組C相連并實施控制；通信模塊與接口為RS485、RS232等標(biāo)準(zhǔn)通信接口，可以在系統(tǒng)之間或通過公共通信網(wǎng)絡(luò)與電力部門及用戶電腦進行通信。本實用新型一種新能源電力系統(tǒng)，其特征在于所述蓄電池組C具有多組蓄電池組 Cl-Cn，分別獨立和鉗位開關(guān)與分流器(3)、充電器(4)及逆變器(7)同時相連，分別為新能源電力為蓄電池組C充電和新能源電力直接為用戶負(fù)載供電進行補電，以及為蓄電池組蓄電，使不穩(wěn)定的新能源電力變得穩(wěn)定，實現(xiàn)了為充電器利用新能源供電裝置(1)充電時，進行補電，也為新能源供電裝置1發(fā)出的電進行蓄存，同時還可以為負(fù)載供電，并行完成不同任務(wù)。本實用新型一種新能源電力系統(tǒng)，所述電力調(diào)配和管理方法的特征是由電力調(diào)控管理器(6)調(diào)用軟件模塊(61)進行系統(tǒng)調(diào)控與管理，在新能源供電裝置(1)供電時，直接給用戶負(fù)載供電，在供電給逆變器(7)同時，并連通一組蓄電池組Ci作為補充電源，在新能源供電裝置⑴不穩(wěn)定時，蓄電池組Ci通過鉗位開關(guān)與分流器(3)自動進行調(diào)節(jié)補電，解決新能源供電裝置⑴供電不穩(wěn)定的缺陷；發(fā)電大于用戶負(fù)載(9)用電需求時，通過鉗位開關(guān)與分流器C3)將多余電力分流給充電器(4)進行蓄電；在監(jiān)測模塊B監(jiān)測到新能源供電裝置(1)不發(fā)電時，若用戶負(fù)載(9)需要用電，通過電控開關(guān)A調(diào)用蓄電池組Cm的電力經(jīng)逆變器(7)供給用戶負(fù)載(9)；在蓄電池組C蓄電量低于設(shè)定的備用安全蓄電量時，按新能源供電裝置(1)、低谷電價市電及較高電價市電的次序接通相應(yīng)供電電路供電給充電器G)， 完成相應(yīng)蓄電任務(wù)。本實用新型體現(xiàn)了世界新能源電力管理控制技術(shù)的發(fā)展趨勢，實現(xiàn)了即發(fā)即用， 也體現(xiàn)了智能電網(wǎng)技術(shù)趨勢，即用戶側(cè)管理，可以較好解決現(xiàn)有技術(shù)存在的變電、輸電的資源浪費及電網(wǎng)無法精確的滿足負(fù)載要求進行管理配電供電的問題。
權(quán)利要求1.一種新能源電力系統(tǒng)，包括新能源供電裝置(1)、MPPT電路O)、鉗位開關(guān)與分流器 ⑶、充電器⑷、交直流轉(zhuǎn)換器(5)、電力調(diào)控管理器(6)、逆變器(7)、市電供電⑶、用戶負(fù)載(9)、系統(tǒng)電源(10)、通信模塊與接口(12)、軟件模塊(61)、以及電控開關(guān)A、監(jiān)測模塊B 和蓄電池組C、其特征在于新能源供電裝置(1)是太陽能、風(fēng)能等新能源發(fā)電供電裝置，通過電控開關(guān)A和監(jiān)測模塊B與MPPT電路( 相連，并通過鉗位開關(guān)與分流器C3)與逆變器(7)相連，使新能源供電裝置⑴即可蓄電又可直接通過逆變器(7)為用戶負(fù)載(9)供電；MPPT電路(2)通過鉗位開關(guān)與分流器(3)和電控開關(guān)A及監(jiān)測模塊B與蓄電池組C相連；鉗位開關(guān)與分流器C3)設(shè)有按設(shè)定電壓域值，其與MPPT電路( 相連并將蓄電池組C 連接充電器G)、連通蓄電池組C和連通逆變器(7)；充電器(4)是通過鉗位開關(guān)與分流器C3)和MPPT電路( 及監(jiān)測模塊B、電控開關(guān)A 與新能源供電裝置(1)相連，還通過交直流轉(zhuǎn)換器( 和監(jiān)測模塊B及電控開關(guān)A與市電供電⑶相連；交直流轉(zhuǎn)換器(5)的交流端通過監(jiān)測模塊B及電控開關(guān)A與市電供電(8)相連，直流端與充電器⑷相連；電力調(diào)控管理器(6)與充電器⑷和逆變器(7)相連，并通過電控開關(guān)A及監(jiān)測模塊 B與新能源供電裝置(1)、市電供電(8)、用戶負(fù)載(9)及蓄電池組C相連；通信模塊與接口(1 為RS485、RS232等標(biāo)準(zhǔn)通信接口，可以在系統(tǒng)之間或通過公共通信網(wǎng)絡(luò)與電力部門及用戶電腦進行通信。
2.如權(quán)利要求1所述一種新能源電力系統(tǒng)，特征在于所述蓄電池組C具有多組蓄電池組Cl-Cn，分別獨立和鉗位開關(guān)與分流器(3)、充電器(4)及逆變器(7)同時相連。
專利摘要本實用新型屬于新能源控制與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新能源電力系統(tǒng)。系統(tǒng)包括新能源供電裝置1、MPPT電路2、鉗位開關(guān)與分流器3、充電器4、交直流轉(zhuǎn)換器5、電力調(diào)控管理器6、逆變器7、市電供電8、用戶負(fù)載9、系統(tǒng)電源10、通信模塊與接口12、軟件模塊61、以及電控開關(guān)A、監(jiān)測模塊B和蓄電池組C。采用用蓄電池分組，獨立并行工作方式，其中一組蓄電池為充電電路補電，由鉗位電路自動完成通斷實現(xiàn)自動補電，簡單方便、節(jié)省投資、提高效率、減少損耗。對市電與新能源電力進行統(tǒng)籌供電，多元多路進行調(diào)控和管理，根據(jù)設(shè)定安全電量，既保證用電的經(jīng)濟性，又達到了安全用電的效果，特別是市電的全天候支持和蓄電的安全應(yīng)急保證，得到了有效執(zhí)行。
文檔編號H02J3/28GK202004468SQ201120050358
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者周錫衛(wèi) 申請人:上海盛陽魯棒新能源科技有限公司