專利名稱：一種分布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電カ技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種分布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、可靠是對(duì)電カ系統(tǒng)的基本要求，同時(shí)也是未來電網(wǎng)中的發(fā)展目標(biāo)。隨著全球經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電カ 系統(tǒng)的運(yùn)行和需求正在發(fā)生巨大的變化，主要問題有(I)電カ負(fù)荷峰谷差増大，系統(tǒng)裝機(jī)容量難以滿足峰值負(fù)荷的需求，導(dǎo)致電網(wǎng)在負(fù)荷高峰時(shí)拉閘限電，而低谷時(shí)，要停掉很多機(jī)組，機(jī)組頻繁啟停不僅增加能耗，而且影響機(jī)組壽命，使電カ設(shè)備平均利用時(shí)間下降、發(fā)電效率下降、經(jīng)濟(jì)效益降低。(2)大量非線性負(fù)載，對(duì)供電系統(tǒng)造成很大的諧波污染，復(fù)雜大電網(wǎng)受到擾動(dòng)后的安全穩(wěn)定性問題日益突出。(3)各種新的用電設(shè)備在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中得到廣泛的應(yīng)用，電網(wǎng)中敏感負(fù)荷不斷的増加，用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性的要求越來越高。(4)必須考慮環(huán)境保護(hù)和國(guó)家政策因素對(duì)電カ系統(tǒng)發(fā)展的影晌。為了提高配電網(wǎng)的供電可靠性和電能質(zhì)量，柔性配電技術(shù)的研究逐漸深入，電能存儲(chǔ)技術(shù)在近年來得到了迅速的發(fā)展。儲(chǔ)能技術(shù)把發(fā)電與用電從時(shí)間和空間上分隔開來，發(fā)電不再是即時(shí)傳輸，用電和發(fā)電也不再實(shí)時(shí)平衡，這將影響傳統(tǒng)電網(wǎng)的規(guī)劃、運(yùn)行和控制。智能電網(wǎng)是未來電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，其特征是自愈、兼容、交互、協(xié)調(diào)、高效、優(yōu)質(zhì)、集成。智能電網(wǎng)通常采用新能源分布式發(fā)電系統(tǒng)?？紤]到新能源分布式發(fā)電系統(tǒng)的特殊性，如間歇性、不確定性以及接入時(shí)對(duì)大電網(wǎng)產(chǎn)生的不良影響，需要引入儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)來提高電網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性與供電質(zhì)量，通過平滑負(fù)荷使電カ設(shè)備得到更好的利用，降低線路損耗。儲(chǔ)能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)能量雙向互動(dòng)的中樞和紐帶。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供ー種分布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)，以提高電網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性與供電質(zhì)量。ー種分布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，包括儲(chǔ)能單元和監(jiān)控單元；所述監(jiān)控単元，與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)連接，用于接受電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)出的調(diào)度指令，將所述調(diào)度指令下發(fā)給儲(chǔ)能単元；所述儲(chǔ)能單元包括雙向逆變器，用于根據(jù)所述監(jiān)控単元下發(fā)的調(diào)度指令，在光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)輸出交流電給供電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，切換為并網(wǎng)模式，將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出給電池堆，在光伏發(fā)電系統(tǒng)停止輸出交流電給供電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，切換為孤島模式，將電池堆輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電輸出給供電網(wǎng)絡(luò)；
電池堆，用于存儲(chǔ)雙向逆變器輸出的直流電，或者，將自身存儲(chǔ)的直流電輸出給并網(wǎng)逆變器；電池管理系統(tǒng)，用于檢測(cè)電池堆的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)電池堆進(jìn)行保護(hù)
和管理。本發(fā)明實(shí)施例提供的分布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)，由儲(chǔ)能單元和監(jiān)控單元組成，其儲(chǔ)能單元包括了能夠?qū)崿F(xiàn)交流電和直流電轉(zhuǎn)換的雙向逆變器，能夠存儲(chǔ)電能的電池堆以及對(duì)電池堆進(jìn)行管理的電池管理系統(tǒng)，該分布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)間能夠解決現(xiàn)有分布式發(fā)電系統(tǒng)的間歇性和不確定性問題以及降低接入時(shí)會(huì)對(duì)大電網(wǎng)產(chǎn)生的不良影響，能夠提高電網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性與供電質(zhì)量。
圖I是本發(fā)明實(shí)施例提供的布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是分布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)，與光伏發(fā)電系統(tǒng)和供電網(wǎng)絡(luò)的連接示意圖；圖3是雙向逆變器的主要電路結(jié)構(gòu)圖；圖4是雙向逆變器充/放電控制系統(tǒng)中雙環(huán)控制結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是雙向逆變器孤島模式運(yùn)行的控制框圖；圖6是雙向逆變器的控制電路框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供的分布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)，是整個(gè)光伏項(xiàng)目的一部分，光伏項(xiàng)目總體包括光伏發(fā)電系統(tǒng)，分布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)，和其它必要組件，例如，防雷匯流箱、環(huán)境氣象站、線槽、交流配電柜、配套電纜及通訊及監(jiān)控系統(tǒng)等。通訊及監(jiān)控系統(tǒng)由質(zhì)量可靠的工控PC機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、傳輸光纖及其他相關(guān)附件組成。所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)，以額定容量為40KWp的光伏發(fā)電系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)由兩部分組成，第一部分是20KWp單晶光伏組件組成的單晶陣列發(fā)電系統(tǒng)；第二部分是20KWp多晶光伏組件組成的多晶陣列發(fā)電系統(tǒng)。其中，光伏組件為單晶電池時(shí)，效率為15. 85%,參數(shù)如表I所示表I
權(quán)利要求
1.一種分布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，包括儲(chǔ)能單元和監(jiān)控單元； 所述監(jiān)控單元，與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)連接，用于接受電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)出的調(diào)度指令，將所述調(diào)度指令下發(fā)給儲(chǔ)能單元； 所述儲(chǔ)能單元包括 雙向逆變器，用于根據(jù)所述監(jiān)控單元下發(fā)的調(diào)度指令，在光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)輸出交流電給供電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，切換為并網(wǎng)模式，將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出給電池堆，在光伏發(fā)電系統(tǒng)停止輸出交流電給供電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，切換為孤島模式，將電池堆輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電輸出給供電網(wǎng)絡(luò)； 電池堆，用于存儲(chǔ)雙向逆變器輸出的直流電，或者，將自身存儲(chǔ)的直流電輸出給并網(wǎng)逆變器； 電池管理系統(tǒng)，用于檢測(cè)電池堆的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)電池堆進(jìn)行保護(hù)和管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述電池堆采用鐵鋰電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述雙向逆變器包括三相IGBT全橋變換器，該三相IGBT全橋變換器能夠進(jìn)行AC/DC變換和DC/AC變換。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述雙向逆變器包括直流濾波單元，該直流濾波單元能夠?qū)﹄p向逆變器的輸出進(jìn)行濾波。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述雙向逆變器包括隔離變壓器，該隔離變壓器起隔離和電壓匹配作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述雙向逆變器包括交流接觸器，該交流接觸器用于雙向逆變器工作在孤島模式時(shí)，將關(guān)鍵負(fù)荷與供電網(wǎng)絡(luò)隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述雙向逆變器包括微處理器DSP和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA，用來實(shí)現(xiàn)在并網(wǎng)模式和孤島模式之間的切換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分布式光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，包括儲(chǔ)能單元和監(jiān)控單元；其儲(chǔ)能單元包括了能夠?qū)崿F(xiàn)交流電和直流電轉(zhuǎn)換的雙向逆變器，能夠存儲(chǔ)電能的電池堆以及對(duì)電池堆進(jìn)行管理的電池管理系統(tǒng)。本發(fā)明技術(shù)方案能夠解決現(xiàn)有分布式發(fā)電系統(tǒng)的間歇性和不確定性問題以及降低接入時(shí)會(huì)對(duì)大電網(wǎng)產(chǎn)生的不良影響，能夠提高電網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性與供電質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02J3/32GK102969731SQ201210555489
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者文賢馗, 曾華榮, 趙宏波, 陳仕軍, 黃軍凱, 徐梅梅 申請(qǐng)人:貴州電力試驗(yàn)研究院