光伏發電系統的制作方法

本發明涉及自然能源發電領域，具體而言，涉及一種光伏發電系統。

背景技術：

太陽能光伏發電是國家重點提倡開發利用的綠色能源。廣泛使用綠色能源對減少二氧化碳和其它有毒氣體的排放，防治大氣污染，保護生態環境具有重要意義，也是自然賦予人類和社會的歷史責任。我國土地資源遼闊，人口居住分散，常規能源供應缺乏。為了滿足經濟發展對能源的需求，必須通過開發利用新能源和可再生能源加以補充。

就目前國內外的光伏市場來看，市場上存在的一般有并網光伏系統和離網光伏系統，并網光伏系統目前依據電網公司要求逆變器必須具備防孤島功能，即必須依靠電網才能完成整個系統的運行，電網無電的時候無法滿足設備的正常運行。離網系統雖然可以解決電網無電能夠運行的弊端，但是當負載過大或者光照不強時，蓄電池電量無法滿足設備的啟動電壓，設備也無法正常運行工作。

針對上述現有技術中離網發電系統在無光照或光照較弱時負載無法工作及并網發電系統在電網停電時負載無法工作的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種光伏發電系統，以至少解決現有技術中離網發電系統在無光照或光照較弱時負載無法工作及并網發電系統在電網停電時負載無法工作的技術問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種光伏發電系統，包括：光伏組件陣列，用于將太陽能轉換為直流電；離并網逆變器，與光伏組件陣列連接，用于將直流電轉換為交流電，并向蓄電池和電網輸出電能；蓄電池，與離并網逆變器連接；電網，與離并網逆變器連接。

進一步的，系統還包括：配電箱，與離并網逆變器和電網連接。

進一步的，配電箱包括如下至少一種：交流配電柜、蓄電池柜和并網計量箱。

進一步的，系統還包括：監控系統，與離并網逆變器連接。

進一步的，系統還包括：控制器，與光伏組件陣列和離并網逆變器連接。

進一步的，控制器為mppt充電控制器。

進一步的，離并網逆變器包括dsp處理器。

進一步的，dsp處理器包括mppt充電控制單元和三段式充電單元。

進一步的，光伏組件陣列包括兩組光伏組件，每組光伏組件包括9個光伏組件。

進一步的，蓄電池包括如下至少一種：鋰離子電池、鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池。

在本發明實施例中，采用光伏組件陣列、離并網逆變器、蓄電池和電網等構成光伏發電系統的方式，其中，光伏組件陣列，用于將太陽能轉換為直流電；離并網逆變器，與光伏組件陣列連接，用于將直流電轉換為交流電，并向蓄電池和電網輸出電能；蓄電池，與離并網逆變器連接；電網，與離并網逆變器連接，通過離并網逆變器將光伏組件陣列發的電供給負載使用或輸送至電網，電網供給負載使用及給蓄電池充電，蓄電池電量供給負載使用，三部分分分時段相結合，達到了光伏發電系統離網、并網的目的，并且通過雙向儲能，實現電能的雙向流動控制，從而實現了保障在無光照或光照較弱時以及在電網在有電和無電時負載都能正常運行，光伏發電全部自發自用，改善電網負荷壓力的技術效果，進而解決了現有技術中離網發電系統在無光照或光照較弱時負載無法工作及并網發電系統在電網停電時負載無法工作的技術問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據本發明實施例的一種光伏發電系統的示意圖；

圖2是根據本發明實施例的一種可選的光伏發電系統的示意圖；

圖3是根據本發明實施例的一種可選的光伏發電系統的示意圖；以及

圖4是根據本發明實施例的一種可選的光伏發電系統的示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。

需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。

實施例1

根據本發明實施例，提供了一種光伏發電系統的產品實施例，圖1是根據本發明實施例的光伏發電系統，如圖1所示，該系統包括光伏組件陣列10、離并網逆變器20、蓄電池30和電網40；其中，光伏組件陣列10，用于將太陽能轉換為直流電；離并網逆變器20，與光伏組件陣列10連接，用于將直流電轉換為交流電，并向蓄電池30和電網40輸出電能；蓄電池30，與離并網逆變器20連接；電網40，與離并網逆變器20連接。

具體的，光伏組件陣列10一般由多個光伏組件按照一定陣列形成，其中，光伏組件可以利用光生伏特效應將太陽輻射的能量轉換為直流電，光伏發電具有能量來源充足、建設周期短、轉化易實現以及對環境影響小的優勢，本發明的光伏發電系統中向電網40輸送的所有電能均由光伏組件陣列10提供；離并網逆變器20可以統一協調光伏發電系統的升壓、充電、逆變、切換等工作，是光伏發電系統的核心環節，如圖1所示，離并網逆變器20可以與負載50直接連接，通過使用離并網逆變器20，可以同時實現離并網功能；蓄電池30的主要作用是儲能，具體為存儲白天所發電量，電網40無電時，可以給負載50提供電能，滿足負載50的正常使用；電網40可以是公共電網，其作用是吸收離并網逆變器20產生的電能，通常電網40可以將其看作一個無限大的交流儲能裝置，其參數可選的可以為220v±10％，通過離并網逆變器20與電網40連接，本發明的光伏發電系統產生的電能在滿足自用的前提下，還可以把清潔能源輸送給電網40，電網40也用于給負載50提供電能。

在具體應用中，本發明的光伏發電系統在白天吸收太陽輻照進行發電，所發的電基本上滿足自用，并且一部分進入蓄電池30和電網40，晚上無光照后，電網40可以給負載50供電，同時由蓄電池30進行補充電源，因此可以減少電網40的用電負荷；當電網40停電后，可以自動切換到蓄電池供電模式，由蓄電池30給負載50供電，以滿足負載50的正常運行，實現不間斷供電，實現儲能技術的突破。如下為三個具體的應用場景：

場景一，并網運行狀態下光伏組件陣列10所發電量與蓄電池30同時給負載50供電。當本發明的光伏發電系統在白天進行發電時，系統所發電量優先滿足負載50使用，多余的電量可以補充蓄電池30，剩余電量并入電網40，可選的，在白天用電負荷大時，可以進行調峰以及削峰填谷，以提高能源的利用效率。

場景二，孤島運行狀態下光伏組件陣列10所發電量與蓄電池30同時給負載50供電。當電網40停電后，本發明的光伏發電系統可以自動切換到蓄電池30供電模式，由蓄電池30向負載50供電，滿足負載50的正常運行，實現永不斷電的功能。

場景三，并網運行狀態下電網40給負載50供電。夜晚時，本發明的光伏發電系統不進行發電，可以優先使用電網40提供的市電來滿足負載50使用，可選的，夜晚時可以進行電網40谷值的優先利用，以提高能源的利用效率。

在本發明實施例中，采用光伏組件陣列10、離并網逆變器20、蓄電池30和電網40等構成光伏發電系統的方式，其中，光伏組件陣列10，用于將太陽能轉換為直流電；離并網逆變器20，與光伏組件陣列10連接，用于將直流電轉換為交流電，并向蓄電池30和電網40輸出電能；蓄電池30，與離并網逆變器20連接；電網40，與離并網逆變器20連接，通過離并網逆變器20將光伏組件陣列10發的電供給負載50使用或輸送至電網40，電網40供給負載50使用及給蓄電池30充電，蓄電池30電量供給負載50使用，三部分分時段相結合，達到了光伏發電系統離網、并網的目的，并且通過雙向儲能，實現電能的雙向流動控制，從而實現了保障在無光照或光照較弱時以及在電網40在有電和無電時負載50都能正常運行，光伏發電全部自發自用，改善電網40負荷壓力的技術效果，進而解決了現有技術中離網發電系統在無光照或光照較弱時負載無法工作及并網發電系統在電網停電時負載無法工作的技術問題。

此處需要注意的是，本發明的光伏發電系統可以是基于智能微網的光伏發電系統，其中，智能微網是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統，是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網并網運行，也可以孤立運行。

在一種可選的實施例中，本發明的光伏發電系統在給負載50供電的時候，具備自動和手動切換工作狀態的能力，例如，可以通過自動或手動切換來實現蓄電池30或電網40給負載50的供電。

在一種可選的實施例中，離并網逆變器20可以實現調頻功能，例如，可以將直流電調節為工頻交流電。

在一種可選的實施例中，如圖2所示，系統還包括：配電箱60，與離并網逆變器20和電網40連接。

具體的，如圖2所示，在系統包括配電箱60時，配電箱60除了與離并網逆變器20和電網40連接之外，還與負載50連接。配電箱60具備合理的分配電能、方便對電路的開合操作以及直觀顯示電路的導通狀態等功能。

在一種可選的實施例中，如圖2所示，離并網逆變器20可以包括dc/dc逆變器和dc/ac逆變器。

在一種可選的實施例中，配電箱60包括如下至少一種：交流配電柜、蓄電池柜和并網計量箱。

具體的，實際應用中，并網計量箱可以是5kw交流并網計量箱，并且該5kw交流并網計量箱閘刀開關接線時采用下進上出的方式，相應的，離并網逆變器20可以為5kw的離并網逆變器。

在一種可選的實施例中，系統還包括：監控系統，與離并網逆變器20連接。

在一種可選的實施例中，如圖3所示，系統還包括：控制器70，與光伏組件陣列10和離并網逆變器20連接。

具體的，如圖3所示，光伏組件陣列10可以與一個控制器70連接，然后由控制器70與離并網逆變器20連接，蓄電池30除了與離并網逆變器20連接之外，還與控制器70連接，

在一種可選的實施例中，控制器70為mppt充電控制器。

在一種可選的實施例中，離并網逆變器20包括dsp處理器。

具體的，離并網逆變器20中的dsp(數據信號處理器，digitalsignalprocessor的簡寫)處理器可以統一協調控制系統的升壓、充電、逆變、切換等工作。

在一種可選的實施例中，dsp處理器包括mppt(最大功率點跟蹤，maximumpowerpointtracking的簡寫)充電控制單元和三段式充電單元。

具體的，dsp處理器可以內置高精度mppt跟蹤和智能三段式充電功能，為家庭、島嶼、船舶等小型光伏發電系統提供穩定、可靠、安全的解決方案。

在一種可選的實施例中，如圖3和圖4所示，光伏組件陣列10包括兩組光伏組件，每組光伏組件包括9個光伏組件。

具體的，如圖3和圖4所示，光伏組件陣列10可以為2并9串的光伏組件陣列，其中，光伏組件陣列10的安裝角度可以是34度，每個光伏組件的規格可以為1640*992*35mm，每個光伏組件的容量可以是18pcs*260w＝4.68kw，兩組光伏組件之間的距離可以是2200mm。

在一種可選的實施例中，蓄電池30包括如下至少一種：鋰離子電池、鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池。

具體的，蓄電池30可以是蓄電池組，包括多個按照特定方式串并聯連接的蓄電池，例如，可以是2并9串的蓄電池組，具體參數可以是25.9v和57.2ah。

上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。

在本發明的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的技術內容，可通過其它的方式實現。其中，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能單元的形式實現。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可為個人計算機、服務器或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、移動硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。