下將這些電能儲存起來，在負載較多而發(fā)電供給能力薄弱的時候又將其儲存的電能釋放給直流母線I。所述儲能系統(tǒng)6選用可深度充放電、并可快速切換充放電過程的儲能電池，本實施例選用液流電池。所述儲能系統(tǒng)6容量根據(jù)發(fā)電量及負載來選擇，儲能系統(tǒng)6本身具有的充放電控制保護功能并且可以完成瞬時大功率的充電、放電切換的功能，補充了風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的隨機性和不穩(wěn)定性，起到電力“削峰填谷”的功效，另外儲能系統(tǒng)6還具有低電壓穿越和孤島支撐功能，可以應(yīng)對電網(wǎng)極端惡劣情況。
[0029]本實施例的交流并網(wǎng)單元是一個可選單元，在一些交流并網(wǎng)困難，但風(fēng)能以及太陽能充足的遠郊地區(qū)不必使用。如此，本充電站系統(tǒng)也成為一個綠色清潔電源供電的系統(tǒng)，不僅節(jié)能環(huán)保，而且節(jié)約建立交流輸電網(wǎng)絡(luò)的人力物力財力。
[0030]充電單元是充電站最終服務(wù)終端，為直流電動汽車或者交流電動汽車提供充電續(xù)航服務(wù)。本實施例充電單元充電粧的數(shù)量也是根據(jù)充電站建設(shè)地區(qū)負荷量來決定。未來在一些電動汽車持有量較高的大中型城市地區(qū)，充電粧的數(shù)量會較多，而在一些小城市甚至遠郊地區(qū)則無需建設(shè)那么多的充電粧設(shè)施。
[0031]本實施例系統(tǒng)工作運行流程:風(fēng)力發(fā)電電能以及太陽能發(fā)電電能首先經(jīng)過配電變電后接入直流母線1，直流母線I支配接入充電單元給電動汽車充電，形成即發(fā)即用的發(fā)電用電回路，并且余電儲存在儲能系統(tǒng)6中。當(dāng)交流電網(wǎng)處于用電高峰，儲能系統(tǒng)6可向交流電網(wǎng)送電，具體的，儲能系統(tǒng)6發(fā)出的電能經(jīng)過雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換后經(jīng)直流母線1，并經(jīng)雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器9轉(zhuǎn)換輸送至交流電網(wǎng)上。當(dāng)交流電網(wǎng)處于用電低谷，交流電網(wǎng)的電能也會經(jīng)雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器9轉(zhuǎn)換輸送至直流母線I，并經(jīng)雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換儲存在儲能系統(tǒng)6中，起到“削峰填谷”的作用。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電量及太陽能發(fā)電量不能滿足充電單元使用時，儲能系統(tǒng)6的電能可以通過雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換經(jīng)直流母線I送入充電單元使用。儲能系統(tǒng)6的電能還能通過直流母線I上連接的DC/DC轉(zhuǎn)換器(圖中未示出)并直流電網(wǎng)運行。
[0032]實施例二
[0033]本發(fā)明除了采用分布式單直流母線控制，還可以采用雙直流母線控制。
[0034]參照圖2，本實施例以雙直流母線結(jié)構(gòu)的充電站為例，詳述本發(fā)明的基于分布式公共直流母線的風(fēng)光儲充電站系統(tǒng)。所述充電站系統(tǒng)包括與一條直流母線10連接的風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元、儲能單元、交流并網(wǎng)單元。所述風(fēng)力發(fā)電單元包括兩臺風(fēng)力發(fā)電機(11-1、11-2)和兩個AC/DC轉(zhuǎn)換器(12-1、12-2)，所述兩AC/DC轉(zhuǎn)換器(12-1、12-2)的輸入端分別連接兩風(fēng)力發(fā)電機(11-1、11_2)，所述兩六(:/1)(:轉(zhuǎn)換器(12-1、12-2)的輸出端連接直流母線10。所述光伏發(fā)電單元包括兩組太陽能光伏組合(13-1、13-2)和兩個DC/DC轉(zhuǎn)換器(14-1、14-2)，所述兩DC/DC轉(zhuǎn)換器(14-1、14-2)的輸入端分別連接兩太陽能光伏組合(13-1,13-2)的輸入端，所述兩DC/DC轉(zhuǎn)換器(14_1、14_2)的輸出端連接直流母線10。所述儲能單元包括儲能系統(tǒng)15和一個雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器16，所述雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器16的一端連接儲能系統(tǒng)15，另一端連接直流母線10。所述交流并網(wǎng)單元包括一個LCL濾波器17、一個雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器18和一個雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器19，所述雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器19的一端連接一條直流母線10，另一端連接另一條直流母線20，所述雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器18 —端連接LCL濾波器17，一端連接雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器19，所述LCL濾波器17與交流電網(wǎng)連接。所述充電站系統(tǒng)還包括與另一條直流母線20連接的充電單元，所述充電單元包括三個給直流電動車充電的充電粧以及三個給交流電動車充電的充電粧。所述給直流電動車充電的充電粧采用雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器(C-l、C-2、C-3)，其一端連接直流母線20，一端可連接直流電動車。所述給交流電動車充電的充電粧采用雙向DC/AC轉(zhuǎn)換器(D-l、D-2、D-3)，其一端連接直流母線20，一端可連接交流電動車。所述兩條直流母線均通過DC/DC轉(zhuǎn)換器(21、22)并直流電網(wǎng)。
[0035]本實施例與實施例一的不同之處就在于采用雙直流母線架構(gòu)，在兩直流母線之間連接雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器19，所述雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器19由本發(fā)明充電站系統(tǒng)主控制器(圖中未示出)直接控制，根據(jù)不同系統(tǒng)狀態(tài)實施不同系統(tǒng)調(diào)配策略，協(xié)調(diào)能量流動，保持系統(tǒng)穩(wěn)定運行，并設(shè)有離并網(wǎng)兩種控制模式。并網(wǎng)情況下，風(fēng)力發(fā)電單元和光伏發(fā)電單元發(fā)電量之和大于直流母線20負荷，優(yōu)先給儲能系統(tǒng)15進行充電，當(dāng)儲能系統(tǒng)15無需充電時，由雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器19將直流能量逆轉(zhuǎn)供給交流電網(wǎng)。并網(wǎng)情況下，風(fēng)力發(fā)電單元和光伏發(fā)電單元發(fā)電量之和小于直流母線20負荷，由雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器19將交流電網(wǎng)能量供給直流母線20。離網(wǎng)情況下，如果風(fēng)力發(fā)電單元和光伏發(fā)電單元發(fā)電量之和小于直流母線20負荷，儲能系統(tǒng)15會釋放電能供給直流母線20。
[0036]本實施例的風(fēng)力發(fā)電單元以及光伏發(fā)電單元的風(fēng)力發(fā)電機(11-1、11-2)和太陽能光伏組合(13-1、13-2)的容量以及數(shù)量也是可根據(jù)實際充電站建設(shè)地區(qū)負荷來決定的，不只局限于兩臺風(fēng)力發(fā)電機和兩組太陽能光伏組合，任何容量及數(shù)量的組合均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本實施例的儲能系統(tǒng)15選用可深度充放電、并可快速切換充放電過程的鋰電池，所述儲能系統(tǒng)15容量根據(jù)發(fā)電量及負載來選擇，在本實施例中也起到“削峰填谷”的作用。本實施例充電單元充電粧的數(shù)量也是根據(jù)充電站建設(shè)地區(qū)負荷量來決定。
【主權(quán)項】
1.一種基于分布式公共直流母線的風(fēng)光儲充電站系統(tǒng)，包括與直流母線連接的光伏發(fā)電單元、儲能單元、充電單元，其特征在于:還包括與直流母線連接的風(fēng)力發(fā)電單元以及交流并網(wǎng)單元。2.如權(quán)利要求1所述的基于分布式公共直流母線的風(fēng)光儲充電站系統(tǒng)，其特征在于:所述直流母線為單直流母線架構(gòu)，通過DC/DC轉(zhuǎn)換器并直流電網(wǎng)。3.如權(quán)利要求2所述的基于分布式公共直流母線的風(fēng)光儲充電站系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)力發(fā)電單元包括風(fēng)力發(fā)電機和AC/DC轉(zhuǎn)換器，所述交流并網(wǎng)單元包括LCL濾波器和雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器。4.如權(quán)利要求1所述的基于分布式公共直流母線的風(fēng)光儲充電站系統(tǒng)，其特征在于:所述直流母線為雙直流母線架構(gòu)，兩直流母線均通過DC/DC轉(zhuǎn)換器并直流電網(wǎng)。5.如權(quán)利要求4所述的基于分布式公共直流母線的風(fēng)光儲充電站系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)力發(fā)電單元包括風(fēng)力發(fā)電機和AC/DC轉(zhuǎn)換器，所述交流并網(wǎng)單元包括LCL濾波器、雙向AC/DC轉(zhuǎn)換器、雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器輸入端連接一條直流母線，輸出端連接另一條直流母線。6.如權(quán)利要求1所述的基于分布式公共直流母線的風(fēng)光儲充電站系統(tǒng)，其特征在于:所述光伏發(fā)電單元包括太陽能光伏組合、DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述儲能單元包括儲能系統(tǒng)和雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述充電單元包括給直流電動車充電的充電粧以及給交流電動車充電的充電粧。7.如權(quán)利要求6所述的基于分布式公共直流母線的風(fēng)光儲充電站系統(tǒng)，其特征在于:所述儲能系統(tǒng)選用可深度充放電、并可快速切換充放電過程的儲能電池。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于分布式公共直流母線的風(fēng)光儲充電站系統(tǒng)，包括與直流母線連接的光伏發(fā)電單元、儲能單元、充電單元，還包括與直流母線連接的風(fēng)力發(fā)電單元以及交流并網(wǎng)單元。所述直流母線采用單直流母線或者雙直流母線架構(gòu)。風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)公共直流母線連接，即發(fā)即用，余電存儲并網(wǎng)，可離網(wǎng)或孤島運行，并網(wǎng)工況下，可以實現(xiàn)對電網(wǎng)的“削峰填谷”調(diào)節(jié)，降低輸配電成本。系統(tǒng)既可以采用單直流母線架構(gòu)又可以采用雙直流母線架構(gòu)，大大增加直流母線電壓的調(diào)節(jié)范圍，容易滿足系統(tǒng)性能需求，使系統(tǒng)更易擴展，增加系統(tǒng)使用靈活性。
【IPC分類】H02J3/38, H02J7/35, H02J3/28
【公開號】CN105186669
【申請?zhí)枴緾N201510632403
【發(fā)明人】張洪亮, 張明, 吳建剛, 王文海, 唐玉風(fēng)
【申請人】張洪亮
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月29日