CN107069694A - 基于电力拖动系统的光交并行系统及补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于电力拖动系统的光交并行系统，包括电力拖动系统、交流电发生系统和光伏单元，所述电力拖动系统包括控制调制前的直流输入端和负载端，光伏单元的直流输出端连接于所述直流输入端，交流电发生系统通过整流装置连接于所述直流输入端，与光伏单元的直流输出端并联，其中，相同的极性相连接，在使用环境的极限最高温度下，光伏单元输出的最大功率点直流电压大于交流电发生系统最高交流电压整流后的直流电压。本发明还涉及基于光交并行系统的补偿方法。本发明在无储能装置的情况下，既充分利用了太阳能光伏发电，又不直接并网，避免了光伏发电波动对电网的影响；同时又能保障电力拖动系统按需要的状态稳定运行。

Description

基于电力拖动系统的光交并行系统及补偿方法

技术领域

本发明涉及一种光交并行系统，尤其是一种基于电力拖动系统的光交并行系统，还涉及基于光交并行系统进行补偿的方法，属于太阳能光伏发电领域。

背景技术

常规的太阳能光伏发电分为独立和并网两种：通常独立的光伏发电系统带蓄电池，基本能随时提供电力，并且太阳辐射变化不会及时影响电力输出；并网的光伏发电系统直接向电网供电，通常没有蓄电池，太阳辐射变化会及时影响电力输出，这种应用需要实现申请并入电网，得到电网批准后才能运行，如果在一个局部电网中并入很多这样的不稳定发电系统，太阳辐射波动时会对电网产生很大的影响。

目前，申请号为201610763783.8的申请公开了一种实现光交并行自适应补偿的控制装置，当太阳能存于蓄电模组的电量消耗至预定值时，市电通过自适应补偿PCB控制板转换成直流电自动的无缝切入，而无需等电量不足而导致突然断电才切换，同时通过太阳能发电模组对蓄电模组进行充电，不仅实现太阳能与市电的无缝连接，还实现了光交并行自适应补偿，有效提高太阳能的利用效率。该发明需要借助蓄电池充电的实时控制实现市电与光伏的无缝切入，而目前最常熟的铅酸蓄电池的使用寿命3年左右，更换蓄电池的费用较高。

因此，目前基于电力拖动系统，急需一种既能避免光伏发电波动对电网的影响又能保障电力拖动系统按需要的状态稳定运行，且结构合理的系统。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明基于电力拖动系统提供一种在无储能装置的情况下，既充分利用了太阳能光伏发电又不直接并网的光交并行系统，通过以下技术方案实现：

一种基于电力拖动系统的光交并行系统，包括电力拖动系统、交流电发生系统和光伏单元，所述电力拖动系统包括控制调制前的直流输入端和负载端，光伏单元的直流输出端连接于所述直流输入端，交流电发生系统通过整流装置连接于所述直流输入端，与光伏单元的直流输出端并联，其中，相同的极性相连接。光伏发电是与交流电网隔离，直接供应给电力拖动系统负载使用，负载将优先使用光伏发电，在使用环境的极限最高温度下，光伏单元输出的最大功率点直流电压大于交流电发生系统最高交流电压整流后的直流电压。

进一步地，所述光伏单元直接或经优化调制后接入所述直流输入端。

进一步地，所述优化调制是最大功率跟踪MPPT或DC-DC变换。

进一步地，所述光伏单元还包括防反充装置，光伏输入应防止来自电力拖动系统直流端的逆流，必要时加入防反充装置。

进一步地，所述防反充装置为防反充二极管，进行防反充。

进一步地，所述整流装置为二极管，二极管具有单向导通性，进一步实现光伏发电与交流电网隔离。

进一步地，所述光交并行系统无储能装置。

进一步地，所述负载端连接负载，所述负载为交流电动机、压缩机或风机。

本发明涉及的基于上述的光交并行系统进行补偿的方法，包括如下步骤：

（1）、将光伏单元的直流输出端连接于电力拖动系统在控制调制前的直流输入端；

（2）、将交流电发生系统的交流电通过整流后接入所述直流输入端，与光伏单元的直流输出端并联，使得光伏发电与交流电网隔离，其中，相同的极性相连接，在使用环境的极限最高温度下，光伏单元输出的最大功率点直流电压大于交流电发生系统最高交流电压整流后的直流电压。

本发明的有益效果如下：

本发明基于电力拖动系统，在无储能装置的情况下，既充分利用了太阳能光伏发电，又不直接并网，避免了光伏发电波动对电网的影响；同时又能保障电力拖动系统按需要的状态稳定运行。

附图说明

图1为本发明基于电力拖动系统的光交并行系统的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本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对本发明一部分实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。

本实施例的基于电力拖动系统的光交并行系统，本系统无储能装置，包括电力拖动系统、交流电发生系统和光伏单元，电力拖动系统包括控制调制前的直流输入端和负载端，光伏单元的直流输出端连接于所述直流输入端，交流电发生系统通过整流装置连接于所述直流输入端，与光伏单元的直流输出端并联，其中，相同的极性相连接。光伏发电是与交流电网隔离，直接供应给电力拖动系统负载使用。

本实施例的电力拖动系统为现有系统，可以包括电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源，光伏发电主要替代或部分替代常规电网电力驱动电动机运行，控制调制与现有技术相同，如采用变频控制等。交流电发生系统可以是常规的电网，在使用环境的极限最高温度下光伏方阵输出的最大功率点直流电压要大于常规电网最高交流电压整流后的直流电压，负载将优先使用光伏发电，如果光伏发电不够，电力拖动系统将从常规电网补充需要的能量。

整流装置可以是能将交流电转换为直流电的现有的二极管，进行单相或三相整流，分别对应单相或三相交流电。二极管具有单向导通性，使得光伏发电与交流电网隔离。

光伏单元是现有的光伏发电装置或系统，光伏单元经最大功率跟踪MPPT或DC-DC变换优化调制后接入所述直流输入端。为了防止来自电力拖动系统直流端的逆流，光伏单元还设置防反充二极管。

负载端连接负载，负载可以是交流电动机、压缩机或风机等。

交流电网的电是经过整流后过来的，二极管的单向导通性避免了光伏发电对电网的影响，如果光伏发电不能保障负载运行，光伏系统的电压会降低，这样电网的交流电将无缝补充上去，保障负载稳定运行。

利用本实施例的光交并行系统进行补偿的方法，包括如下步骤：

（1）、将光伏单元的直流输出端连接于电力拖动系统在控制调制前的直流输入端；

（2）、将交流电发生系统的交流电通过整流后接入所述直流输入端，与光伏单元的直流输出端并联，使得光伏发电与交流电网隔离，其中，相同的极性相连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于电力拖动系统的光交并行系统，其特征在于：包括电力拖动系统、交流电发生系统和光伏单元，所述电力拖动系统包括控制调制前的直流输入端和负载端，光伏单元的直流输出端连接于所述直流输入端，交流电发生系统通过整流装置连接于所述直流输入端，与光伏单元的直流输出端并联，其中，相同的极性相连接，在使用环境的极限最高温度下，光伏单元输出的最大功率点直流电压大于交流电发生系统最高交流电压整流后的直流电压。

2.根据权利要求1所述的光交并行系统，其特征在于：所述光伏单元直接或经优化调制后接入所述直流输入端。

3.根据权利要求2所述的光交并行系统，其特征在于：所述优化调制是最大功率跟踪MPPT或DC-DC变换。

4.根据权利要求2所述的光交并行系统，其特征在于：所述光伏单元还包括防反充装置。

5.根据权利要求4所述的光交并行系统，其特征在于：所述防反充装置为防反充二极管。

6.根据权利要求1所述的光交并行系统，其特征在于：所述整流装置为二极管。

7.根据权利要求1-6之一所述的光交并行系统，其特征在于：所述光交并行系统无储能装置。

8.根据权利要求1-6之一所述的光交并行系统，其特征在于：所述负载端连接负载，所述负载为交流电动机、压缩机或风机。

9.一种基于权利要求1-8所述的光交并行系统进行补偿的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）、将光伏单元的直流输出端连接于电力拖动系统在控制调制前的直流输入端；

（2）、将交流电发生系统的交流电通过整流后接入所述直流输入端，与光伏单元的直流输出端并联，使得光伏发电与交流电网隔离，其中，相同的极性相连接，在使用环境的极限最高温度下，光伏单元输出的最大功率点直流电压大于交流电发生系统最高交流电压整流后的直流电压。