CN103560511A - 离/并网一体化太阳能发电子系统及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种离/并网一体化太阳能发电子系统及系统，该子系统包括直流控制装置用于，对光伏太阳能所输出的直流电进行滤波和直流变换，获得目标直流电；逆变装置用于，对目标直流电进行滤波和交流变换，获得目标交流电；输出控制装置用于，将目标交流电输出至用户负载和/或接入公共电网；采用本发明的离/并网一体化太阳能发电子系统及系统，可使光伏太阳能的发电既可供用户使用，又可使用户获得一定的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能发电技术领域，特别涉及一种离/并网一体化太阳能发电子系统及系统。
背景技术
在现有技术中，光伏太阳能在普通用户中主要有两种应用形式，分别为离网自发自用型和并网发电型；其中，离网自发自用型是指将光伏太阳能的发电仅供用户自身使用，而不将之接入公共电网；此种应用形式，光伏太阳能的发电可供用户自身使用，但是不能使用户获得一定的经济效益。而上述并网发电型是指将光伏太阳能的发电完全连接入公共电网，而不供用户自身使用；此应用形式可使用户获取一定的经济效益，但不能供用户自身使用。因此，在现有技术中，亟需一种离/并网一体化太阳能发电子系统及系统，以使光伏太阳能的发电既可供用户自身使用，又可使用户获得一定的经济效益。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种离/并网太阳能发电子系统及系统，以使得光伏太阳能的发电既可供用户使用，又可使用户获得一定的经济效益。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种离/并网一体化太阳能发电子系统，包括：
直流控制装置用于，对光伏太阳能所输出的直流电进行滤波和直流变换，获得目标直流电；
逆变装置用于，对所述目标直流电进行滤波和交流变换，获得目标交流电；
输出控制装置用于，将所述目标交流电输出至用户负载和/或接入公共电网。
优选的，所述直流控制装置包括：
第一滤波模块用于，对所述光伏太阳能所输出的直流电进行滤波；
直流变换模块用于，将所述光伏太阳能所输出的直流电变换为稳定的直流电；
第二滤波模块用于，对所述稳定的直流电进行滤波，获得目标直流电。
优选的，所述逆变装置包括：
第三滤波模块用于，对所述目标直流电进行滤波；
逆变模块用于，将滤波后的目标直流电变换为交流电；
第四滤波模块用于，对所述交流电进行滤波，获得目标交流电。
优选的，所述输出控制装置包括：
调整模块用于，根据预设的发用电策略，调整所述目标交流电输出至所述用户负载和接入公共电网的比例；
计算模块用于，根据所述目标交流电的总量以及所述比例，计算输出至所述用户负载的第一交流电量和接入所述公共电网的第二交流电量；
输出模块用于，将所述第一交流电量输出至所述用户负载；
接入模块用于，将所述第二交流电量接入所述公共电网。
优选的，所述直流控制装置还包括：
第一控制模块用于，控制输出至所述逆变装置的第一目标直流电和输出至储能装置的第二目标直流电；其中，所述第一目标直流电和第二目标直流电的总和为所述目标直流电。
第二控制模块用于，控制所述储能装置的充放电。
优选的，所述输出控制装置还包括：
第一检测模块用于，检测滤波后的目标直流电是否在第一预设范围内；
第二检测模块用于，检测经逆变装置变换得到的交流电是否在第二预设范围内；
切断模块用于，当超出第一预设范围和/或超出第二预设范围时，停止将所述目标交流电输出至所述用户负载和接入所述公共电网。
优选的，所述子系统还包括：
计量装置用于，计量所述光伏太阳能的发电量、输出至所述用户负载的电量以及接入公共电网的电量。
优选的，所述子系统还包括：
监控装置用于，显示输出至所述用户负载的电量以及接入公共电网的电量、调整输出至所述用户负载的电量和接入所述公共电网的电量的比例以及将所述接入公共电网的电量发送至电力运营监控中心。
优选的，所述监控装置可通过无线方式与所述输出控制装置相连。
一种离/并网一体化太阳能发电系统，包括：
所述的离/并网一体化太阳能发电子系统、光伏太阳能和储能装置；
其中，所述光伏太阳能和储能装置均与离/并网一体化太阳能发电子系统的直流控制装置相连。
由上述的技术方案可以看出，在本发明实施例中，直流控制装置可对光伏太阳能所输出的直流电进行滤波和直流变换，获得目标直流电；逆变装置可对上述目标直流电进行滤波和交流变换，获得目标交流电；而输出控制装置可将上述目标交流电输出至用户负载和/或接入公共电网；其中，将目标交流电提供至用户负载可解决用户自身用电的问题，而将目标交流电接入公共电网又可使用户获得一定的经济效益。由上可见，采用本发明的离/并网太阳能发电子系统及系统，可使得光伏太阳能的发电既可供用户使用，又可使用户获得一定的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的离/并网一体化太阳能发电子系统的模块图；
图2为本发明实施例所提供的离/并网一体化太阳能发电子系统的另一模块图；
图3为本发明实施例所提供的离/并网一体化太阳能发电子系统的又一模块图；
图4为本发明实施例所提供的离/并网一体化太阳能发电子系统的另一模块图；
图5为本发明实施例所提供的离/并网一体化太阳能发电子系统的又一模块图；
图6为本发明实施例所提供的离/并网一体化太阳能发电系统的模块图；
图7为本发明实施例所提供的离/并网一体化太阳能发电系统的工作模式。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种离/并网一体化太阳能发电子系统，如图1所示，该子系统至少包括以下装置：
直流控制装置11用于，对光伏太阳能所输出的直流电进行滤波和转换，获得目标直流电；
逆变装置12用于，对目标直流电进行滤波和转换，获得目标交流电；
具体的，逆变装置12使用了高度优化的逆变电路，使离/并网功能共用部分功率电路，减小了功率部件和电器连接，降低了硬件成本。
输出控制装置13用于，将目标交流电输出至用户负载和/或接入公共电网；
具体的，上述输出控制装置13可对公共电网、光伏太阳能以及用户负载等的电气状态进行实时检测、分析和统计，并根据预设的发用电策略及发用电电价政策结合实时光照条件进行综合判断，最终自动调整输出至用户负载和接入公共电网的功率。
由上可见，在本发明实施例中，直流控制装置11可对光伏太阳能所输出的直流电进行滤波和直流充数换，获得目标直流电；逆变装置12可对目标直流电进行滤波和交流变换，获得目标交流电；而输出控制装置13可将上述目标交流电输出至用户负载和/或接入公共电网；其中，将目标交流电提供至用户负载可解决用户自身用电的问题，而将目标交流电接入公共电网又可使用户获得一定的经济效益。由上可见，采用本发明的离/并网太阳能发电子系统及系统，可使得光伏太阳能的发电既可供用户使用，又可使用户获得一定的经济效益。
需要说明的是，本发明的离/并网一体化太阳能发电子系统的整体外观采用高度集成理念，该子系统内所有部件均一体化设计在机箱内部，外部设计有标准接口与光伏太阳能发电板、用户负载和公共电网相连，简化了集成复杂度和设计难度。
在本发明其它实施例中，如图2所示，上述所有实施例中的直流控制模块11可包括：
第一滤波模块21用于，对光伏太阳能所输出的直流电进行滤波；
直流变换模块22用于，将光伏太阳能所输出的直流电变换为稳定的直流电；
第二滤波模块23用于，对稳定的直流电进行滤波，获得目标直流电。
在本发明其它实施例中，如图3所示，上述所有实施例中的逆变装置12可包括：
第三滤波模块31用于，对目标直流电进行滤波；
逆变模块32用于，将滤波后的目标直流电变换为交流电；
第四滤波模块33用于，对交流电进行滤波，获得目标交流电。
在本发明其它实施例中，如图4所示，输出控制装置13可包括：
控制模块41用于，根据预设的发用电策略，调整将目标交流电输出至用户负载和接入公共电网的比例；
计算模块42用于，根据目标交流电的总量以及比例，计算输出至用户负载的第一交流电量和接入公共电网的第二交流电量；
输出模块43用于，将第一交流电量输出至用户负载；
接入模块44用于，将第二交流电量接入公共电网。
在本发明其它实施例中，仍参见图2，上述所有实施例中的直流控制装置11还可包括：
第一控制模块24用于，控制输出至逆变装置的第一目标直流电和输出至储能装置的第二目标直流电；其中，第一目标直流电和第二目标直流电的总和为目标直流电；
其中，第一目标直流电经逆变装置12变换为交流电后输出至用户负载或接入公共电网，而第二目标直流电用于给储能装置进行供电；而上述储能装置可具体为锂电池。
第二控制模块25用于，控制储能装置的充放电；
具体的，第二控制模块25可控制是否对储能装置进行供电以及是否利用储能装置为用户负载供电。
在本发明其它实施例中，如图5所示，输出控制装置13还可包括：
第一检测模块51用于，检测滤波后的目标直流电是否在第一预设范围内；
第二检测模块52用于，检测经逆变装置变换得到的交流电是在第二预设范围内；
切换模块53用于，当上述目标直流电超出第一预设范围和/或上述交电流电超出第二预设范围时，停止将目标交流电输出至用户负载和接入公共电网。
采用上述控制方式，可防止将不符合规定的电压或电流提供至用户负载或接入公共电网，从而避免了对用户负载和公共电网的损坏。
在本明其它实施例中，仍可参见图1，上述所有实施例中的子系统还可包括：
计量装置14用于，计量光伏太阳能的发电量、输出至用户负载的电量以及接入至公共电网的电量；
监控装置15用于，显示输出至用户负载的电量以及接入公共电网的电量、调整输出至用户负载的电量和接入公共电网的电量的比例以及将接入公共电网的电量发送至电力运营监控中心；其中，监控装置15可通进无线方式与输出控制装置13相连，更具体的，可以无线保真技术（Wireless Fidelity，WiFi）的形式。
具体的，上述监控装置15可为安装在手机、短能电视和智能家居终端等智能终端上的人机互动软件；而用户通过上述智能终端即可对输出控制装置13进行控制，可以调整输出至用户负载的电量和接入公共电网的电量的比例，同时，还可以将计量装置14所计量的接入公共电网的电量、工作状态等数据上传至电力运营监控中心进行计费结算，极大的方便了新能源发电的结算；除此之外，监控装置15还可以接受电力运营控制平台的功率调度和发用电电价等价息，并可根据上述信息对输出控制装置13进行控制。
本发明还公开了一种离/并网一体化太阳能发电系统，如图6所示，可包括：离/并网一体化太阳能发电子系统61、光伏太阳能62和储能装置63；
其中，光伏太阳能62和储能装置63均与离/并网一体化太阳能子系统61的直流控制装置相连；
具体的，只需要离/并网一体化太阳能子系统61中预设控制模块即可对离/并网/储能工作模块进行综合控制；其中，在本发明中所预控设的控制模块可但不限于如图7所示。
由上可见，在本发明实施例中，直流控制装置11可对光伏太阳能所输出的直流电进行滤波和直流变换，获得目标直流电；逆变装置12可对目标直流电进行滤波和交流变换，获得目标交流电；而输出控制装置13可将上述目标交流电输出至用户负载和/或接入公共电网；其中，将目标交流电提供至用户负载可解决用户自身用电的问题，而将目标交流电接入公共电网又可使用户获得一定的经济效益。由上可见，采用本发明的离/并网太阳能发电子系统及系统，可使得光伏太阳能的发电既可供用户使用，又可使用户获得一定的经济效益。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种离/并网一体化太阳能发电子系统，其特征在于，包括：
直流控制装置用于，对光伏太阳能所输出的直流电进行滤波和直流变换，获得目标直流电；
逆变装置用于，对所述目标直流电进行滤波和交流变换，获得目标交流电；
输出控制装置用于，将所述目标交流电输出至用户负载和/或接入公共电网。
2.根据权利要求1所述的子系统，其特征在于，所述直流控制装置包括：
第一滤波模块用于，对所述光伏太阳能所输出的直流电进行滤波；
直流变换模块用于，将所述光伏太阳能所输出的直流电变换为稳定的直流电；
第二滤波模块用于，对所述稳定的直流电进行滤波，获得目标直流电。
3.根据权利要求1所述的子系统，其特征在于，所述逆变装置包括：
第三滤波模块用于，对所述目标直流电进行滤波；
逆变模块用于，将滤波后的目标直流电变换为交流电；
第四滤波模块用于，对所述交流电进行滤波，获得目标交流电。
4.根据权利要求1所述的子系统，其特征在于，所述输出控制装置包括：
调整模块用于，根据预设的发用电策略，调整所述目标交流电输出至所述用户负载和接入公共电网的比例；
计算模块用于，根据所述目标交流电的总量以及所述比例，计算输出至所述用户负载的第一交流电量和接入所述公共电网的第二交流电量；
输出模块用于，将所述第一交流电量输出至所述用户负载；
接入模块用于，将所述第二交流电量接入所述公共电网。
5.根据权利要求2所述的子系统，其特征在于，所述直流控制装置还包括：
第一控制模块用于，控制输出至所述逆变装置的第一目标直流电和输出至储能装置的第二目标直流电；其中，所述第一目标直流电和第二目标直流电的总和为所述目标直流电;
第二控制模块用于，控制所述储能装置的充放电。
6.根据权利要求4所述的子系统，其特征在于，所述输出控制装置还包括：
第一检测模块用于，检测滤波后的目标直流电是否在第一预设范围内；
第二检测模块用于，检测经逆变装置变换得到的交流电是否在第二预设范围内；
切断模块用于，当超出第一预设范围和/或超出第二预设范围时，停止将所述目标交流电输出至所述用户负载和接入所述公共电网。
7.根据权利要求1所述的子系统，其特征在于，还包括：
计量装置用于，计量所述光伏太阳能的发电量、输出至所述用户负载的电量以及接入公共电网的电量。
8.根据权利要求7所述的子系统，其特征在于，还包括：
监控装置用于，显示输出至所述用户负载的电量以及接入公共电网的电量、调整输出至所述用户负载的电量和接入所述公共电网的电量的比例以及将所述接入公共电网的电量发送至电力运营监控中心。
9.根据权利要求8所述的子系统，其特征在于，所述监控装置可通过无线方式与所述输出控制装置相连。
10.一种离/并网一体化太阳能发电系统，其特征在于，包括：如权利要求1—9任一项所述的离/并网一体化太阳能发电子系统、光伏太阳能和储能装置；
其中，所述光伏太阳能和储能装置均与离/并网一体化太阳能发电子系统的直流控制装置相连。
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