CN104348244A - 一种智能化的光伏分布式发电系统 - Google Patents

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钱弢
徐忠
邓平
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
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Abstract

本发明公开了一种智能化的光伏分布式发电系统，包括光伏阵列、直流变换器、蓄电池组、逆变器、本地交流负载、主配电开关、交流电网和控制器。本发明提供的智能化的光伏分布式发电系统可以并联多个光伏分布式发电系统，这样增大了光伏组件发电量、蓄电池组容量、本地交流负载容量；各个系统间通过一个控制器集中控制，采用网络拓扑控制结构，合理配置各个负载、储能组，解决了单个光伏分布式光伏发电量低、储能能力弱，本地交流负载用电无规律等问题，因此整个大系统光伏发电量利用率高，对电网的冲击小。

Description

一种智能化的光伏分布式发电系统
技术领域
本发明涉及一种发电系统，特别是一种智能化的光伏分布式发电系统。
背景技术
光伏分布式发电系统是在用户侧就近利用分布式光伏电源，将太阳光能转换为直流电，然后再转换为交流电供用户直接使用和上电网的一种发电系统。
光伏分布式发电是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。但是分布式发电对如何最有效利用光伏发电量、如何保证电网安全也提出了更严格要求，需进一步深入研究。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于解决现有光伏分布式发电系统电能利用率低及太阳辐射量高低对电网冲击的问题。
技术方案：本发明提供以下技术方案：一种智能化的光伏分布式发电系统，包括光伏阵列、直流变换、蓄电池组、逆变器、本地交流负载、主配电开关、交流电网和控制器。
作为优化，所述智能化的光伏分布式发电系统由多个智能化的光伏分布式发电系统并联起来，集中控制。
作为优化，所述智能化的光伏分布式发电系统包含蓄电池组。
作为优化，所述智能化的光伏分布式发电系统中控制器采用网络拓扑控制结构。
工作原理：太阳光照射到光伏阵列上，组件发生光伏效应产生直流电，电流可以由蓄电池组存储起来或经并网逆变器转换为交流电，给本地交流负载；当本地交流负载不用电或电用不完时电流上网传给交流电网，当光伏阵列发电量大于本地交流负载用电量时，直流变换器给蓄电池组充电；当光伏阵列发电量小于本地交流负载用电量时，直流变换器让蓄电池组放电；当光伏阵列发电量大于本地交流负载用电量及蓄电池组之和时，控制器控制主配电开关闭合，向交流电网输电，整个过程由控制器感知及控制，蓄电池组具有储能功能，兼有不间断电源和有源滤波器的功能。
有益效果：本发明与现有技术相比：本发明可以并联多个光伏分布式发电系统，这样增大了光伏组件发电量、蓄电池组容量、本地交流负载容量；各个系统间通过一个控制器集中控制，采用网络拓扑控制结构，合理配置各个负载、储能组，解决了单个光伏分布式光伏发电量低、储能能力弱，本地交流负载用电无规律等问题，因此整个大系统光伏发电量利用率高，对电网的冲击小。
附图说明
图1为本发明的一种单个智能化的光伏分布式发电系统的架构示意图；
图2是本发明的一种多个智能化的光伏分布式发电系统的架构示意图。
具体实施方式
如附图1所示一种智能化的光伏分布式发电系统，包括光伏阵列1、直流变换器2、蓄电池组3、逆变器4、本地交流负载5、主配电开关6、交流电网7和控制器8。
系统智能化利用过程如下：太阳光照射到光伏阵列1上产生直流电，当发电量大于本地交流负载用电量时，直流电经逆变器4逆变成交流电供本地交流负载5用电，余下的通过直流变换器2给蓄电池组3充电，若电量还有富余，控制器8控制主配电开关6闭合，余电全部上交流电网7。当发电量小于本地交流负载用电量时，直流变换器2让蓄电池组3放电，来自光伏阵列1和蓄电池组3的直流电经逆变器4逆变成交流电供本地交流负载5用电，同时控制器8控制主配电开关6打开，不给交流电网7供电。整个过程基本上是光伏自发自用，对交流电网7不供电，减少了对电网的冲击。蓄电池组具有储能功能，兼有不间断电源和有源滤波器的功能，利于电网调峰。
 如附图2所示为本发明的多个智能化的光伏分布式发电系统的架构示意图，包括控制器8、多个单个智能化的光伏分布式发电系统单元。
系统智能化利用过程如下：针对单个智能化的光伏分布式发电密度低、随机性强、负荷变化大、敏感负荷对供电可靠性和电能质量高及系统附近配电线路拥堵等问题，控制器8通过通讯接口和控制电缆集中控制各个单个智能化的光伏分布式发电系统单元，对分布式发电单元、储能单元与负载间进行了能量优化，解决了单个光伏分布式光伏发电量低、储能能力弱，本地交流负载用电随机性强等问题，因此整个大系统光伏发电量利用率高，对电网的冲击小。同时采用网络拓扑控制结构，能够掌握和控制网络的状态，可以用各种图标来表示各个光伏阵列1、直流变换器2、蓄电池组3、逆变器4、本地交流负载5、主配电开关6、交流电网7的不同状态。能够使管理员通过拓扑图及时的了解到系统运行情况。检测、定位和排除各个设备的故障。当出现故障时，能够及时确认故障、记录故障，并找出故障的位置尽可能地排除这些故障。系统会记录下每个设备的配置信息，一旦配置发生变化，会通过短信、邮件等多种方式告知管理员。
本发明可以并联多个光伏分布式发电系统，这样增大了光伏组件发电量、蓄电池组容量、本地交流负载容量；各个系统间通过一个控制器集中控制，采用网络拓扑控制结构，合理配置各个负载、储能组，解决了单个光伏分布式光伏发电量低、储能能力弱，本地交流负载用电无规律等问题，因此整个大系统光伏发电量利用率高，对电网的冲击小。

Claims (4)

1.一种智能化的光伏分布式发电系统，其特征在于：包括光伏阵列（1）、直流变换（2）、蓄电池组（3）、逆变器（4）、本地交流负载（5）、主配电开关（6）、交流电网（7）和控制器（8）。
2.根据权利要求1所述的智能化的光伏分布式发电系统，其特征在于：所述智能化的光伏分布式发电系统由多个智能化的光伏分布式发电系统并联起来，集中控制。
3.根据权利要求2所述的智能化的光伏分布式发电系统，其特征在于：所述智能化的光伏分布式发电系统包含蓄电池组（3）。
4.根据权利要求3所述的智能化的光伏分布式发电系统，其特征在于：所述智能化的光伏分布式发电系统中控制器（8）采用网络拓扑控制结构。
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