一種光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光儲(chǔ)發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、潮汐能發(fā)電等可再生能源發(fā)電，為解決人類(lèi)社會(huì)日益緊張的能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題，提供了一條可供選擇的解決思路和辦法。以太能光伏發(fā)電為例，隨著近年來(lái)全世界裝機(jī)規(guī)模的日益擴(kuò)大，正成為可再生能源利用的重要技術(shù)手段。
[0003]太陽(yáng)能光伏發(fā)電可以簡(jiǎn)單分為兩種方式，一種是集中式的太陽(yáng)能光伏電站，通過(guò)建設(shè)集中連片的幾十兆瓦乃至幾百兆瓦規(guī)模的大型太陽(yáng)能光伏發(fā)電站，將太陽(yáng)能采集轉(zhuǎn)換成電能，經(jīng)過(guò)大電網(wǎng)的輸送和調(diào)配，提供給用戶(hù)使用。集中式的太陽(yáng)能光伏電站，由于太陽(yáng)能發(fā)電具有間隙性和不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，往往對(duì)電網(wǎng)造成很大沖擊，對(duì)電網(wǎng)的安全造成不利影響；而且集中式的能源生產(chǎn)方法，仍然沒(méi)有擺脫傳統(tǒng)電能的生產(chǎn)使用模式，導(dǎo)致大量的寶貴電能在多級(jí)的轉(zhuǎn)換和長(zhǎng)距離的輸送過(guò)程中產(chǎn)生大量的不可逆損耗。還有一種是分散式的太陽(yáng)能光伏電站，規(guī)模在幾個(gè)兆瓦乃至幾個(gè)千瓦不等，一般建設(shè)在建筑屋頂或靠近用戶(hù)的地面等。分散式的太陽(yáng)能光伏電站，靠近用戶(hù)側(cè)，不需要高壓差轉(zhuǎn)換和輸送，過(guò)程的中損耗減少了，新能源的利用效率有提高。但是，由于太陽(yáng)能發(fā)電仍然是間隙的和不穩(wěn)定的，對(duì)用戶(hù)的電能質(zhì)量可能造成不利影響；而且即發(fā)即用，不能需求響應(yīng)；當(dāng)發(fā)生電網(wǎng)故障情況下，分散式的太陽(yáng)能光伏電站也必須停止運(yùn)行，不能達(dá)到離網(wǎng)自治的目標(biāo)。且輸出功率易受外部環(huán)境如天氣的影響，日夜間斷且穩(wěn)定性差。
[0004]為了提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，現(xiàn)有技術(shù)中的光伏發(fā)電裝置，如申請(qǐng)公布號(hào)為CN104467628A的專(zhuān)利文件公開(kāi)了一種儲(chǔ)能型光伏發(fā)電系統(tǒng)，如圖1所示，由光伏電池、鉛蓄電池、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，光伏電池通過(guò)DC/DC功率控制器輸出連接直流母線(xiàn)，鉛蓄電池通過(guò)DC/DC投切開(kāi)關(guān)連接直流母線(xiàn)，直流母線(xiàn)通過(guò)DC/AC并網(wǎng)控制器、變壓器輸出連接配電網(wǎng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)分別控制連接DC/DC功率控制器和DC/DC投切開(kāi)關(guān)。但是，采用DC/DC功率控制器將蓄電池接入直流母線(xiàn)，隨著光照和負(fù)載的變化，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能無(wú)法滿(mǎn)足要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置，用以解決現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案包括:
[0007]一種光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置，包括蓄電池、DC/AC逆變器、至少一個(gè)光伏發(fā)電單元，所述光伏發(fā)電單元包括光伏電池陣列和DC/DC變流器；所述光伏電池陣列通過(guò)DC/DC變流器輸出連接直流母線(xiàn)，直流母線(xiàn)通過(guò)DC/AC逆變器用于輸出連接負(fù)載；還包括IGBT投切開(kāi)關(guān)，所述蓄電池通過(guò)IGBT投切開(kāi)關(guān)連接直流母線(xiàn)。
[0008]所述光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置包括至少兩個(gè)光伏發(fā)電單元，所述光伏發(fā)電單元并聯(lián)接入直流母線(xiàn)。
[0009]所述DC/AC逆變器連接變壓器，變壓器用于連接負(fù)荷。
[0010]所述光伏電池陣列通過(guò)回流端子連接DC/DC變流器。
[0011]所述的DC/DC變流器包括濾波器，濾波器通過(guò)電容連接兩象限直流變換電路，所述兩象限直流變換電路輸出連接直流母線(xiàn)。
[0012]所述的DC/DC變流器為降壓型BUCK電路。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:通過(guò)IGBT投切開(kāi)關(guān)將蓄電池接入直流母線(xiàn)，使得蓄電池的充放點(diǎn)控制不收外界條件的惡干擾，能夠滿(mǎn)足裝置的動(dòng)態(tài)性能要求。同時(shí)，減小了功率器件的損耗，降低了設(shè)計(jì)成本。
[0014]通過(guò)多個(gè)DC/DC變流器并聯(lián)接入直流母線(xiàn)，能夠滿(mǎn)足蓄電池大容量需求，提高了光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置的供電能力。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的儲(chǔ)能型光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的電路原理圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
[0020]如圖2所示，本實(shí)用新型的光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置包括光伏電池陣列PV，光伏陣列通過(guò)匯流端子連接DC/DC變流器，DC/DC變流器輸出連接直流母線(xiàn)，蓄電池通過(guò)IGBT投切開(kāi)關(guān)連接直流母線(xiàn)。直流母線(xiàn)輸出連接DC/AC逆變器，DC/AC逆變器通過(guò)變流器輸出連接負(fù)載。
[0021]其具體電路圖如圖3所示，DC/DC變流器為降壓型BUCK電路，由FU1 (5)、FV1 (6)、DCEMI (7)、開(kāi)關(guān)器件T1⑶、電感L1 (9)、濾波電容C3 (11)、濾波電感L3 (10)構(gòu)成。接觸器KM1 (16)、軟起接觸器KM2 (14)、軟起電阻R1 (15)、開(kāi)關(guān)器件T3 (17)組成投切開(kāi)關(guān)回路。
[0022]其運(yùn)行模式如下:
[0023]1)當(dāng)光伏電池陣列PV的功率大于負(fù)荷時(shí)，光伏電池陣列PV給負(fù)荷供電的同時(shí)，還可以向蓄電池充電；
[0024]2)當(dāng)光伏電池陣列PV的功率小于負(fù)荷時(shí)，電池陣列電壓較低，蓄電池自行放電，光伏電池陣列PV和蓄電池共同為負(fù)荷供電；當(dāng)蓄電池容量小于額定容量20%時(shí)，后級(jí)DC/AC逆變器停止工作。
[0025]3)當(dāng)蓄電池的電壓低于最低運(yùn)行電壓時(shí)，后級(jí)DC/AC逆變器將停止工作，此時(shí)可控制電池陣列前端電壓以最大功率點(diǎn)值來(lái)對(duì)蓄電池的快速充電。投入IGBT，蓄電池進(jìn)入均充狀態(tài)，電池以最大電流進(jìn)行充電；當(dāng)電池進(jìn)入浮充狀態(tài)后，通過(guò)切除IGBT，蓄電池完成充電。
[0026]4)當(dāng)光伏電池陣列PV不工作時(shí)(夜間)，通過(guò)斷開(kāi)主接觸器，防止直流母線(xiàn)能量倒灌到光伏電池陣列。
[0027]在上述實(shí)施例中，所述光伏電池陣列PV通過(guò)匯流端子連接DC/DC變流器。作為其他實(shí)施方式，所述光伏電池陣列PV直接連接DC/DC變流器。
[0028]在上述實(shí)施例中，所述DC/AC逆變器通過(guò)變壓器連接負(fù)載。作為其他實(shí)施方式，所述DC/AC逆變器直接連接負(fù)載。
[0029]實(shí)施例2
[0030]如圖3所示，本實(shí)施例的光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置包括兩個(gè)光伏電池陣列PV，兩個(gè)光伏電池陣列PV分別通過(guò)兩個(gè)DC/DC變流器并聯(lián)接入直流母線(xiàn)，蓄電池通過(guò)IGBT投切開(kāi)關(guān)連接直流母線(xiàn)。直流母線(xiàn)輸出連接DC/AC逆變器，DC/AC逆變器通過(guò)變流器輸出連接負(fù)載。其他工作方式與上述實(shí)施例相同，故不在此重復(fù)敘述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置，包括蓄電池、DC/AC逆變器、至少一個(gè)光伏發(fā)電單元，所述光伏發(fā)電單元包括光伏電池陣列和DC/DC變流器；所述光伏電池陣列通過(guò)DC/DC變流器輸出連接直流母線(xiàn)，直流母線(xiàn)通過(guò)DC/AC逆變器用于輸出連接負(fù)載；其特征在于:還包括IGBT投切開(kāi)關(guān)，所述蓄電池通過(guò)IGBT投切開(kāi)關(guān)連接直流母線(xiàn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置，其特征在于:所述光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置包括至少兩個(gè)光伏發(fā)電單元，所述光伏發(fā)電單元并聯(lián)接入直流母線(xiàn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置，其特征在于:所述DC/AC逆變器連接變壓器，變壓器用于連接負(fù)荷。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置，其特征在于:所述光伏電池陣列通過(guò)回流端子連接DC/DC變流器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置，其特征在于:所述的DC/DC變流器包括濾波器，濾波器通過(guò)電容連接兩象限直流變換電路，所述兩象限直流變換電路輸出連接直流母線(xiàn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置，其特征在于:所述的DC/DC變流器為降壓型BUCK電路。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電裝置，包括蓄電池、DC/AC逆變器、至少一個(gè)光伏發(fā)電單元，所述光伏發(fā)電單元包括光伏電池陣列和DC/DC變流器；所述光伏電池陣列通過(guò)DC/DC變流器輸出連接直流母線(xiàn)，直流母線(xiàn)通過(guò)DC/AC逆變器用于輸出連接負(fù)載；還包括IGBT投切開(kāi)關(guān)，所述蓄電池通過(guò)IGBT投切開(kāi)關(guān)連接直流母線(xiàn)。通過(guò)IGBT投切開(kāi)關(guān)將蓄電池接入直流母線(xiàn)，使得蓄電池的充放點(diǎn)控制不收外界條件的惡干擾，能夠滿(mǎn)足裝置的動(dòng)態(tài)性能要求。同時(shí)，減小了功率器件的損耗，降低了設(shè)計(jì)成本。
【IPC分類(lèi)】H02S10/20, H02J3/32
【公開(kāi)號(hào)】CN205017247
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520759952
【發(fā)明人】王青龍, 劉剛, 孫健, 汪海濤, 梁燕, 蘆開(kāi)平
【申請(qǐng)人】許繼電氣股份有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年9月28日