一種結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。其包括儲能電池組、直流接觸器、直流濾波器、雙向逆變橋、電抗器、交流濾波器、第一交流接觸器、第二交流接觸器、交流斷路器、交流逆變器和光伏發(fā)電裝置；本發(fā)明效果：通過該混合逆變器的應(yīng)用，運(yùn)行方式靈活多樣，使得分布式光伏發(fā)電能夠以多種能量流動(dòng)模式運(yùn)行，可支持目前電網(wǎng)公司分布式光伏接入電網(wǎng)的直接并網(wǎng)、離網(wǎng)運(yùn)行、自發(fā)自用余電上網(wǎng)三種運(yùn)行模式，且三種模式可實(shí)現(xiàn)智能控制，無縫切換，既充分發(fā)揮清潔無污染的新能源發(fā)電能力，提高經(jīng)濟(jì)性和能源使用效率，又通過儲能系統(tǒng)平抑電力波動(dòng)，提高電能質(zhì)量和供電可靠性，能極大的推動(dòng)我國小型分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的推廣和普及。
【專利說明】一種結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)應(yīng)用于分布式光伏發(fā)電的小型電力電子設(shè)備主要分為光伏發(fā)電直接并網(wǎng)逆變器、離網(wǎng)運(yùn)行逆變器(自發(fā)自用)2種設(shè)備。
[0003]光伏并網(wǎng)逆變器主要以市電網(wǎng)為電壓參考源，并網(wǎng)發(fā)電直接上網(wǎng)，而自身負(fù)荷用電則需要再從電網(wǎng)購買電量，依據(jù)現(xiàn)行國家電網(wǎng)公司的分布式光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策，只有0.4004元/kWh，低于電價(jià)最低的居民用電電價(jià)，經(jīng)濟(jì)性不好。
[0004]離網(wǎng)逆變器結(jié)合儲能電池組，將分布式光伏所發(fā)電力供給負(fù)荷，剩余電量給電池充電，當(dāng)電池充滿后采取減發(fā)的控制策略，不能最大限度發(fā)揮新能源的發(fā)電能力，能源利用率低，經(jīng)濟(jì)性很差；當(dāng)光伏發(fā)電不足時(shí)，儲能電池的電量又不能保證負(fù)荷連續(xù)供電，供電可靠性低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)包括:儲能電池組、直流接觸器、直流濾波器、雙向逆變橋、電抗器、交流濾波器、第一交流接觸器、第二交流接觸器、交流斷路器、交流逆變器和光伏發(fā)電裝置；其中:儲能電池組依次通過直流接觸器和直流濾波器與雙向逆變橋的直流端相連接，雙向逆變橋的交流端依次通過電抗器、交流濾波器和第一交流接觸器相連接，第一交流接觸器的另一端同時(shí)與第二交流接觸器和交流負(fù)載相連接；第二交流接觸器的另一端同時(shí)與交流斷路器和交流逆變器的交流輸出端相連接；交流斷路器的另一端與市電電源相連接；交流逆變器的輸入端與光伏發(fā)電裝置相連接。
[0007]所述的儲能電池組由直流蓄電池組構(gòu)成，用于存儲和釋放電能；直流接觸器為儲能電池組的保護(hù)開關(guān)；直流濾波器、雙向逆變橋、電抗器和交流濾波器組成雙向逆變器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)交流-直流和直流-交流的變換；第一交流接觸器和第二交流接觸器為電能轉(zhuǎn)換控制開關(guān)，用于根據(jù)實(shí)際情況分配電能的走向；交流斷路器為外部電網(wǎng)的隔離保護(hù)開關(guān)；交流逆變器為直流-交流逆變器，用于將光伏發(fā)電裝置所發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)變成交流電；光伏發(fā)電裝置為太陽能發(fā)電裝置，為本系統(tǒng)的直流電源。
[0008]所述的系統(tǒng)還包括主控制器，其為以計(jì)算機(jī)為核心的控制裝置，其分別與儲能電池組、直流接觸器、直流濾波器、雙向逆變橋、電抗器、交流濾波器、第一交流接觸器、第二交流接觸器、交流斷路器、交流逆變器和光伏發(fā)電裝置相連接，用于監(jiān)測系統(tǒng)各部的工作狀況，并控制系統(tǒng)各部運(yùn)行。
[0009]本發(fā)明提供的結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用效果:
[0010]通過該混合逆變器的應(yīng)用，運(yùn)行方式靈活多樣，使得分布式光伏發(fā)電能夠以多種能量流動(dòng)模式運(yùn)行，可支持目前電網(wǎng)公司分布式光伏接入電網(wǎng)的直接并網(wǎng)、離網(wǎng)運(yùn)行、自發(fā)自用余電上網(wǎng)三種運(yùn)行模式，且三種模式可實(shí)現(xiàn)智能控制，無縫切換，既充分發(fā)揮清潔無污染的新能源發(fā)電能力，提高經(jīng)濟(jì)性和能源使用效率，又通過儲能系統(tǒng)平抑電力波動(dòng)，提高電能質(zhì)量和供電可靠性，能極大的推動(dòng)我國小型分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的推廣和普及。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明提供的結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0013]如圖1所示，本發(fā)明提供的結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)包括:儲能電池組1、直流接觸器2、直流濾波器3、雙向逆變橋4、電抗器5、交流濾波器6、第一交流接觸器7、第二交流接觸器8、交流斷路器9、交流逆變器10和光伏發(fā)電裝置11 ;其中:儲能電池組I依次通過直流接觸器2和直流濾波器3與雙向逆變橋4的直流端相連接，雙向逆變橋4的交流端依次通過電抗器5、交流濾波器6和第一交流接觸器7相連接，第一交流接觸器7的另一端同時(shí)與第二交流接觸器8和交流負(fù)載13相連接；第二交流接觸器8的另一端同時(shí)與交流斷路器9和交流逆變器10的交流輸出端相連接；交流斷路器9的另一端與市電電源12相連接；交流逆變器10的輸入端與光伏發(fā)電裝置11相連接；
[0014]儲能電池組I由直流蓄電池組構(gòu)成，用于存儲和釋放電能；直流接觸器2為儲能電池組I的保護(hù)開關(guān)；直流濾波器3、雙向逆變橋4、電抗器5和交流濾波器6組成雙向逆變器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)交流-直流和直流-交流的變換；第一交流接觸器7和第二交流接觸器8為電能轉(zhuǎn)換控制開關(guān)，用于根據(jù)實(shí)際情況分配電能的走向；交流斷路器9為外部電網(wǎng)的隔離保護(hù)開關(guān)；交流逆變器10為直流-交流逆變器，用于將光伏發(fā)電裝置11所發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)變成交流電；光伏發(fā)電裝置11為太陽能發(fā)電裝置，為本系統(tǒng)的直流電源。
[0015]本系統(tǒng)還包括主控制器，其為以計(jì)算機(jī)為核心的控制裝置，為本系統(tǒng)的控制核心；其分別與儲能電池組1、直流接觸器2、直流濾波器3、雙向逆變橋4、電抗器5、交流濾波器6、第一交流接觸器7、第二交流接觸器8、交流斷路器9、交流逆變器10和光伏發(fā)電裝置11相連接，用于監(jiān)測系統(tǒng)各部的工作狀況，并控制系統(tǒng)各部運(yùn)行。
[0016]本發(fā)明提供的結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，解決目前小型分布式光伏發(fā)電能源使用效率和提高分布式光伏發(fā)電電能質(zhì)量和供電可靠性的問題，提出用一種發(fā)電、儲能、用電混合控制的逆變器方案，該逆變器汲取了并網(wǎng)和離網(wǎng)逆變器的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合目前國家發(fā)改委和電網(wǎng)公司的相關(guān)政策，通過結(jié)合小容量儲能電池組，將市電、光伏發(fā)電、儲能電池、用電負(fù)荷統(tǒng)一考慮，集中到逆變器不同的接口單元，對能量綜合調(diào)度，當(dāng)分布式智能光伏系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，逆變器工作于PQ控制模式，能量按需流動(dòng)，光伏自發(fā)自用，余電出售給電網(wǎng)公司，當(dāng)分布式智能光伏系統(tǒng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，逆變器工作于V-F控制模式，能量按照發(fā)電、儲能、用電三者之間的平衡進(jìn)行智能自動(dòng)控制。
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)包括:儲能電池組(I)、直流接觸器(2)、直流濾波器(3)、雙向逆變橋(4)、電抗器(5)、交流濾波器(6)、第一交流接觸器(7)、第二交流接觸器(8)、交流斷路器(9)、交流逆變器(10)和光伏發(fā)電裝置(11);其中:儲能電池組⑴依次通過直流接觸器⑵和直流濾波器⑶與雙向逆變橋⑷的直流端相連接，雙向逆變橋⑷的交流端依次通過電抗器(5)、交流濾波器(6)和第一交流接觸器(7)相連接，第一交流接觸器(7)的另一端同時(shí)與第二交流接觸器(8)和交流負(fù)載(13)相連接；第二交流接觸器(8)的另一端同時(shí)與交流斷路器(9)和交流逆變器(10)的交流輸出端相連接；交流斷路器(9)的另一端與市電電源(12)相連接；交流逆變器(10)的輸入端與光伏發(fā)電裝置(11)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的儲能電池組(I)由直流蓄電池組構(gòu)成，用于存儲和釋放電能；直流接觸器(2)為儲能電池組(I)的保護(hù)開關(guān)；直流濾波器(3)、雙向逆變橋(4)、電抗器(5)和交流濾波器(6)組成雙向逆變器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)交流-直流和直流-交流的變換；第一交流接觸器(7)和第二交流接觸器(8)為電能轉(zhuǎn)換控制開關(guān)，用于根據(jù)實(shí)際情況分配電能的走向；交流斷路器(9)為外部電網(wǎng)的隔離保護(hù)開關(guān)；交流逆變器(10)為直流-交流逆變器，用于將光伏發(fā)電裝置(11)所發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)變成交流電；光伏發(fā)電裝置(11)為太陽能發(fā)電裝置，為本系統(tǒng)的直流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合儲能電池的小功率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于:所述的系統(tǒng)還包括主控制器，其為以計(jì)算機(jī)為核心的控制裝置，其分別與儲能電池組(I)、直流接觸器(2)、直流濾波器(3)、雙向逆變橋(4)、電抗器(5)、交流濾波器(6)、第一交流接觸器(7)、第二交流接觸器(8)、交流斷路器(9)、交流逆變器(10)和光伏發(fā)電裝置(11)相連接，用于監(jiān)測系統(tǒng)各部的工作狀況，并控制系統(tǒng)各部運(yùn)行。
【文檔編號】H02J3/38GK104300575SQ201410459596
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】趙新, 田娜, 楊偉光, 李振雷, 楊慶雙, 劉建宇 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司