CN108173280A - 光储一体化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了光储一体化系统。该光储一体化系统包括:多组集散式汇流箱、多根直流母线及DC/AC变流器。多组集散式汇流箱中的每一组集散式汇流箱包括多个集散式汇流箱;多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的输入端连接到至少一个光伏组件和/或至少一个储能装置;多组集散式汇流箱中的每一组集散式汇流箱的输出端分别接入一根直流母线;DC/AC变流器的直流端接入多根直流母线,DC/AC变流器的交流端接入电网。采用直流分开交流并联的接线方式,不存在变流器间环流问题;当变流器有多个电压等级不同的电池时,在要求高转换效率、多直流母线电压的情况下DC/AC变流器可提供多种直流母线电压,实现不同种类电池的灵活配置。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域,尤其涉及一种光储一体化系统。
背景技术
能源是人类赖以生存的物质基础,化石能源的有限性和大量的开采利用导致能源短缺和环境污染的问题日益加重,太阳能作为当前最为清洁、最有利用前景的可再生能源之一,其利用受到普遍关注。
然而,在大型地面电站日益发展的今天,光伏发电系统仍存在较严重的不稳定性、间歇性、弃光等问题。
例如,由于受环境等多种因素的影响,光伏发电系统在某一时期的发电量相对较高、而在某一时期的发电量却相对较低,导致光伏发电系统向电网提供的电量不稳定。此外,由于现存的可再生能源的消纳问题,存在较严重的弃光现象。例如,2015年甘肃省风电利用小时数仅为1184小时、弃风率达39%,光电利用小时数仅为1061小时,弃光率达31%,弃风、弃光电量高达108亿千瓦时,占新能源可发电量36.97%。
另外,现有的光储一体化系统采用交直流同时并联,存在变流器间环流问题;当变流器有多个电压等级不同的电池时,在要求高转换效率、多直流母线电压的情况下,DC/AC变流器不能提供多种直流母线电压。
发明内容
本发明实施例提供一种光储一体化系统,能够解决现有的光伏发电系统存在的不稳定性、间歇性和弃光等问题,并且不存在变流器间环流问题,在要求高转换效率、多直流母线电压的情况下,DC/AC能够提供多种直流母线电压。
一方面,本发明实施例提供了一种光储一体化系统,光储一体化系统包括:多组集散式汇流箱、多根直流母线及DC/AC变流器,其中,
多组集散式汇流箱中的每一组集散式汇流箱包括多个集散式汇流箱;
多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的输入端连接到至少一个光伏组件和/或至少一个储能装置;
多组集散式汇流箱中的每一组集散式汇流箱的输出端分别接入一根直流母线;
DC/AC变流器的直流端接入多根直流母线,DC/AC变流器的交流端接入电网。
在本发明的一个实施例中,DC/AC变流器包括:多个并联的DC/AC变流器模块,
其中,多个DC/AC变流器模块中的每个DC/AC变流器模块的直流端分别接入一根直流母线,每个DC/AC变流器模块的交流端接入电网。
在本发明的一个实施例中,每个集散式汇流箱包括:
最大功率点跟踪MPPT太阳能控制器。
在本发明的一个实施例中,每个集散式汇流箱包括:
多个并联的单向DC/DC电路,和/或,多个并联的双向DC/DC电路。
在本发明的一个实施例中,单向DC/DC电路包括:直流支撑电容器、电感器、绝缘栅双极型晶体管、二极管、滤波电容器和续流二极管;其中,
光伏组件的正极分别与直流支撑电容器的一端和电感器的一端相连接;
电感器的另一端分别连接到绝缘栅双极型晶体管的集电极和二极管的阳极;
二极管的阴极和滤波电容器的一端连接到一根直流母线的正极;
光伏组件的负极分别与直流支撑电容器的另一端和绝缘栅双极型晶体管的发射极相连接;
绝缘栅双极型晶体管的发射极和滤波电容器的另一端连接到一根直流母线的负极;
绝缘栅双极型晶体管与续流二极管反并联。
在本发明的一个实施例中,双向DC/DC电路包括:直流支撑电容器、电感器、第一绝缘栅双极型晶体管、第一续流二极管、滤波电容器、第二绝缘栅双极型晶体管、第二续流二极管;其中,
储能装置的正极分别与直流支撑电容器的一端和电感器的一端相连接;
电感器的另一端分别连接到第二绝缘栅双极型晶体管的集电极和第一绝缘栅双极型晶体管的发射极;
第一绝缘栅双极型晶体管的集电极和滤波电容器的一端连接到一根直流母线的正极;
储能装置的负极分别与直流支撑电容器的另一端和第二绝缘栅双极型晶体管的发射极相连接;
第二绝缘栅双极型晶体管的发射极和滤波电容器的另一端连接到一根直流母线的负极;
第二绝缘栅双极型晶体管与第一续流二极管反并联;
第一绝缘栅双极型晶体管与第二续流二极管反并联。
在本发明的一个实施例中,DC/AC变流器模块包括:双向DC/AC电路。
在本发明的一个实施例中,双向DC/AC电路包括:直流支撑电容器、第三绝缘栅双极型晶体管、第四绝缘栅双极型晶体管、第五绝缘栅双极型晶体管、第六绝缘栅双极型晶体管、第七绝缘栅双极型晶体管、第八绝缘栅双极型晶体管、第三续流二极管、第四续流二极管、第五续流二极管、第六续流二极管、第七续流二极管、第八续流二极管、第一电感器、第二电感器、第三电感器、第四电感器、第五电感器、第六电感器、第一电容器、第二电容器和第三电容器,其中,
直流支撑电容器的一端、第三绝缘栅双极型晶体管的集电极、第四绝缘栅双极型晶体管的集电极和第五绝缘栅双极型晶体管的集电极分别与一根直流母线的正极相连接;
第三绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与第六绝缘栅双极型晶体管的集电极和第一电感器的一端连接;
第四绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与第七绝缘栅双极型晶体管的集电极和第二电感器的一端连接;
第五绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与第八绝缘栅双极型晶体管的集电极和第三电感器的一端连接;
第一电感器的另一端分别与第四电感器的一端、第二电容器的一端和第三电容器的一端连接;
第二电感器的另一端分别与第五电感器的一端、第二电容器的另一端和第一电容器的一端连接;
第三电感器的另一端分别与第六电感器的一端、第一电容器的另一端和第三电容器的另一端连接;
第四电感器的另一端、第五电感器的另一端和第六电感器的另一端分别与电网连接;
第三绝缘栅双极型晶体管、第四绝缘栅双极型晶体管、第五绝缘栅双极型晶体管、第六绝缘栅双极型晶体管、第七绝缘栅双极型晶体管和第八绝缘栅双极型晶体管分别与第三续流二极管、第四续流二极管、第五续流二极管、第六续流二极管、第七续流二极管和第八续流二极管反并联;
直流支撑电容器的另一端、第六绝缘栅双极型晶体管的发射极、第七绝缘栅双极型晶体管的发射极和第八绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与一根直流母线的负极相连接。
在本发明的一个实施例中,DC/AC变流器为:双向DC/AC变流器。
在本发明的一个实施例中,光储一体化系统还包括:变压器,
变压器的输入端与DC/AC变流器的交流端连接,变压器的输出端接入电网。
本发明实施例的光储一体化系统,可以降低系统成本、提高系统可靠性、灵活性和可扩展性强,还可以实现不同种类电池的灵活配置,在电力系统中起到平衡、调节、蓄电、填峰削谷的作用,有效解决现有的光伏发电系统存在的不稳定性、间歇性和弃光等问题。另外,采用直流分开交流并联的接线方式,不存在变流器间环流问题;当变流器有多个电压等级不同的电池时,在要求高转换效率、多直流母线电压的情况下DC/AC变流器可提供多种直流母线电压,实现不同种类电池的灵活配置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,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示出了本发明实施例提供的光储一体化系统的第一种结构示意图;
图2示出了本发明实施例提供的光储一体化系统的第二种结构示意图;
图3示出了本发明实施例提供的单向DC/DC电路的电路图;
图4示出了本发明实施例提供的双向DC/DC电路的电路图;
图5示出了本发明实施例提供的双向DC/AC电路的电路图;
图6示出了本发明实施例提供的光储一体化系统的一种具体的示意图;
图7示出了本发明实施例提供的双向DC/DC电路1储能电池电压和电感电流的波形图;
图8示出了本发明实施例提供的单向DC/DC电路2光伏电池板电压和电感电流的波形图;
图9示出了本发明实施例提供的双向DC/AC电路1直流电压、电网电压和电网电流的波形图;
图10示出了本发明实施例提供的双向DC/DC电路3储能电池电压和电感电流的波形图;
图11示出了本发明实施例提供的单向DC/DC电路4光伏电池板电压和电感电流的波形图;
图12示出了本发明实施例提供的双向DC/AC电路2直流电压、电网电压和电网电流的波形图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
图1示出了本发明实施例提供的光储一体化系统的第一种结构示意图。光储一体化系统包括:多组集散式汇流箱、多根直流母线20及DC/AC变流器30。
具体来说,多组集散式汇流箱中的每一组集散式汇流箱包括多个集散式汇流箱10。
多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱10的输入端连接到至少一个光伏组件和/或至少一个储能装置。
多组集散式汇流箱中的每一组集散式汇流箱的输出端分别接入一根直流母线20。
DC/AC变流器30的直流端接入多根直流母线20,DC/AC变流器的交流端接入电网。
在本发明的一个实施例中,各种类型的各种电压范围的储能装置均可通过集散式汇流箱10接入直流母线20,从而便于将与集散式汇流箱10连接的光伏组件产生的电能输入到储能装置中进行存储、将储能装置中存储的电能输出到电网。
在本发明的一个实施例中,DC/AC变流器30可以是双向DC/AC变流器,从而可将电网中的电能输入到储能装置中进行存储。
在本发明的一个实施例中,储能装置可以是光伏组件、电池。如果储能装置是光伏组件,则储能装置既能储存电能,本身也能够产生电能。
本发明实施例的光储一体化系统,可以降低系统成本、提高系统可靠性、灵活性和可扩展性强,还可以实现不同种类电池的灵活配置,在电力系统中起到平衡、调节、蓄电、填峰削谷的作用,有效解决现有的光伏发电系统存在的不稳定性、间歇性和弃光等问题。另外,采用直流分开交流并联的接线方式,不存在变流器间环流问题;并且在有多个电压等级不同的光伏组件和/或电池时,在要求高转换效率、多直流母线电压的情况下,DC/AC变流器能够提供多种直流母线电压。再者,适用于多路不同种类较宽电压范围的储能装置同时输入,实现不同种类储能装置的灵活配置,避免了大功率储能系统中过多的电池组并联所带来的寿命降低问题,尤其能够支持未来电动汽车电池的梯次利用,大幅降低光伏电站储能系统的投资;将储能应用到光伏发电系统中,实现光储一体化,满足降低成本和提升发电量的需求。
在本发明的一个实施例中,DC/AC变流器30的交流端可经由其他设备再接入电网。例如,DC/AC变流器30的交流端可经由变压器等设备再接入电网。即本发明实施例的光储一体化系统还包括变压器,变压器的输入端与DC/AC变流器的交流端连接,变压器的输出端接入电网。
在本发明的一个实施例中,每个集散式汇流箱10可以包括:最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称为MPPT)太阳能控制器,从而通过集散式汇流箱10来实现MPPT功能。
MPPT功能能够降低光伏组件参数不一致、局部阴影、仰角差异等导致的效率损失,能够提升系统的发电量。并且,通过集散式汇流箱10来实现MPPT功能,能够实现MPPT功能与DC/AC变流器30的逆变并网功能独立的解耦控制、储能装置的充放电功能与MPPT功能完全独立。
图2示出了本发明实施例提供的光储一体化系统的第二种结构示意图。本发明图2所示实施例在图1所示实施例的基础上,DC/AC变流器30包括:多个并联的DC/AC变流器模块。
多个DC/AC变流器模块中的每个DC/AC变流器模块的直流端分别接入一根直流母线,每个DC/AC变流器模块的交流端接入电网。
本发明通过将DC/AC变流器30模块化,能够实现DC/AC变流器模块的可插拔、前维护(即,维护人员站在DC/AC变流器的正面即可完成对设备的日常维护),缩短了DC/AC变流器的维护时间,能够快速处理DC/AC变流器的故障,降低对发电量的影响;便于装配、缩短货期,满足客户快速建站的需求;解决了传统单机大功率DC/AC变流器的可靠性问题。另外DC/AC变流器中的任一DC/AC变流器模块发生故障,不会影响其他DC/AC变流器模块的正常工作,能够持续发电,从而增加了系统的可靠性;更加适合小功率分布式发电场合,并可通过多个DC/AC变流器模块的拼接实现更大功率的扩展,提高了系统配置的灵活性和设备的功率密度;能够进一步降低系统成本,且耗电量相对较低。
在本发明的一个实施例中,每个集散式汇流箱10可以包括:多个并联的单向DC/DC电路,和/或,多个并联的双向DC/DC电路。因此,当一个单向DC/DC电路发生故障时,不会影响其他单向DC/DC电路和双向DC/DC电路的工作;当一个双向DC/DC电路发生故障时,不会影响其他双向DC/DC电路和单向DC/DC电路的工作。
图3示出了本发明实施例提供的单向DC/DC电路的电路图。单向DC/DC电路包括:直流支撑电容器301、电感器302、绝缘栅双极型晶体管303、二极管304、滤波电容器305和续流二极管306。
其中,光伏组件的正极分别与直流支撑电容器301的一端和电感器302的一端相连接;电感器302的另一端分别连接到绝缘栅双极型晶体管303的集电极和二极管304的阳极;二极管304的阴极和滤波电容器305的一端连接到一根直流母线的正极;光伏组件的负极分别与直流支撑电容器301的另一端和绝缘栅双极型晶体管303的发射极相连接;绝缘栅双极型晶体管303的发射极和滤波电容器305的另一端连接到一根直流母线的负极;绝缘栅双极型晶体管303与续流二极管306反并联。
图4示出了本发明实施例提供的双向DC/DC电路的电路图。双向DC/DC电路包括:直流支撑电容器401、电感器402、第一绝缘栅双极型晶体管403、第一续流二极管404、滤波电容器405、第二绝缘栅双极型晶体管406、第二续流二极管407。
其中,储能装置的正极分别与直流支撑电容器401的一端和电感器402的一端相连接;电感器402的另一端分别连接到第二绝缘栅双极型晶体管的集电极406和第一绝缘栅双极型晶体管403的发射极;第一绝缘栅双极型晶体管的集电极403和滤波电容器405的一端连接到一根直流母线的正极;储能装置的负极分别与直流支撑电容器401的另一端和第二绝缘栅双极型晶体管406的发射极相连接;第二绝缘栅双极型晶体管406的发射极和滤波电容器405的另一端连接到一根直流母线的负极;第二绝缘栅双极型晶体管406与第一续流二极管404反并联;第一绝缘栅双极型晶体管403与第二续流二极管407反并联。
在本发明的一个实施例中,DC/AC变流器模块包括:双向DC/AC电路。
图5示出了本发明实施例提供的双向DC/AC电路的电路图。双向DC/AC电路包括:直流支撑电容器501、第三绝缘栅双极型晶体管502、第四绝缘栅双极型晶体管503、第五绝缘栅双极型晶体管504、第六绝缘栅双极型晶体管505、第七绝缘栅双极型晶体管506、第八绝缘栅双极型晶体管507、第三续流二极管508、第四续流二极管509、第五续流二极管510、第六续流二极管511、第七续流二极管512、第八续流二极管513、第一电感器514、第二电感器515、第三电感器516、第四电感器517、第五电感器518、第六电感器519、第一电容器520、第二电容器521和第三电容器522。
其中,直流支撑电容器501的一端、第三绝缘栅双极型晶体管502的集电极、第四绝缘栅双极型晶体管503的集电极和第五绝缘栅双极型晶体管504的集电极分别与一根直流母线的正极相连接;
第三绝缘栅双极型晶体管502的发射极分别与第六绝缘栅双极型晶体管505的集电极和第一电感器514的一端连接;
第四绝缘栅双极型晶体管503的发射极分别与第七绝缘栅双极型晶体管506的集电极和第二电感器515的一端连接;
第五绝缘栅双极型晶体管504的发射极分别与第八绝缘栅双极型晶体管507的集电极和第三电感器516的一端连接;
第一电感器514的另一端分别与第四电感器517的一端、第二电容器521的一端和第三电容器522的一端连接;
第二电感器515的另一端分别与第五电感器518的一端、第二电容器521的另一端和第一电容器520的一端连接;
第三电感器516的另一端分别与第六电感器519的一端、第一电容器520的另一端和第三电容器522的另一端连接;
第四电感器517的另一端、第五电感器518的另一端和第六电感器519的另一端分别与电网连接;
第三绝缘栅双极型晶体管502、第四绝缘栅双极型晶体管503、第五绝缘栅双极型晶体管504、第六绝缘栅双极型晶体管505、第七绝缘栅双极型晶体管506和第八绝缘栅双极型晶体管507分别与第三续流二极管508、第四续流二极管509、第五续流二极管510、第六续流二极管511、第七续流二极管512和第八续流二极管513反并联;
直流支撑电容器501的另一端、第六绝缘栅双极型晶体管505的发射极、第七绝缘栅双极型晶体管506的发射极和第八绝缘栅双极型晶体管507的发射极分别与一根直流母线的负极相连接。
图6示出了本发明实施例提供的光储一体化系统的一种具体的示意图。其中,储能电池1与双向DC/DC电路1连接,光伏电池板2与单向DC/DC电路2连接,双向DC/DC电路1和单向DC/DC电路2均与双向DC/AC电路1连接;储能电池3与双向DC/DC电路3连接,光伏电池板4与单向DC/DC电路4连接,双向DC/DC电路3和单向DC/DC电路4均与双向DC/AC电路2连接;双向DC/AC电路1和双向DC/AC电路2均与变压器连接,变压器接入电网。
双向DC/DC电路1、单向DC/DC电路2、双向DC/DC电路3、单向DC/DC电路4、双向DC/AC电路1和双向DC/AC电路2的电路结构可参考上述图3所示的单向DC/DC电路、图4所示的双向DC/DC电路、图5所示的双向DC/AC电路,本发明实施例在此不对其进行赘述。
下面以图6所示实施例为例。假设交流电压为315V,储能电池1的电压工作范围为300~700V,光伏电池板1工作电压范围为500~800V,则可将DC/AC电路1直流母线电压定位800V。储能电池3的工作电压范围为200~650V,光伏电池板4工作电压范围为400~600V,则可将DC/AC电路2直流母线电压定为650V。
图7示出了本发明实施例提供的双向DC/DC电路1储能电池电压和电感电流的波形图。图8示出了本发明实施例提供的单向DC/DC电路2光伏电池板电压和电感电流的波形图。图9示出了本发明实施例提供的双向DC/AC电路1直流电压、电网电压和电网电流的波形图。图10示出了本发明实施例提供的双向DC/DC电路3储能电池电压和电感电流的波形图。图11示出了本发明实施例提供的单向DC/DC电路4光伏电池板电压和电感电流的波形图。图12示出了本发明实施例提供的双向DC/AC电路2直流电压、电网电压和电网电流的波形图。
由图7至图12可知,当变流器有多个电压等级不同的电池时,DC/AC变流器可提供多种直流母线电压,以保证在高转换效率的前提下实现不同种类电池的灵活配置,由于DC/AC变流器直流侧分开,因此电路不存在环流通路。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光储一体化系统,其特征在于,所述光储一体化系统包括:多组集散式汇流箱、多根直流母线及DC/AC变流器,其中,
所述多组集散式汇流箱中的每一组集散式汇流箱包括多个集散式汇流箱;
所述多个集散式汇流箱中的每个集散式汇流箱的输入端连接到至少一个光伏组件和/或至少一个储能装置;
所述多组集散式汇流箱中的每一组集散式汇流箱的输出端分别接入一根直流母线;
所述DC/AC变流器的直流端接入所述多根直流母线,所述DC/AC变流器的交流端接入电网。
2.根据权利要求1所述的光储一体化系统,其特征在于,所述DC/AC变流器包括:多个并联的DC/AC变流器模块,
其中,所述多个DC/AC变流器模块中的每个DC/AC变流器模块的直流端分别接入一根直流母线,所述每个DC/AC变流器模块的交流端接入电网。
3.根据权利要求1所述的光储一体化系统,其特征在于,所述每个集散式汇流箱包括:最大功率点跟踪MPPT太阳能控制器。
4.根据权利要求1所述的光储一体化系统,其特征在于,所述每个集散式汇流箱包括:
多个并联的单向DC/DC电路,和/或,多个并联的双向DC/DC电路。
5.根据权利要求4所述的光储一体化系统,其特征在于,所述单向DC/DC电路包括:直流支撑电容器、电感器、绝缘栅双极型晶体管、二极管、滤波电容器和续流二极管;其中,
光伏组件的正极分别与所述直流支撑电容器的一端和所述电感器的一端相连接;
所述电感器的另一端分别连接到所述绝缘栅双极型晶体管的集电极和所述二极管的阳极;
所述二极管的阴极和所述滤波电容器的一端连接到一根直流母线的正极;
光伏组件的负极分别与所述直流支撑电容器的另一端和所述绝缘栅双极型晶体管的发射极相连接;
所述绝缘栅双极型晶体管的发射极和所述滤波电容器的另一端连接到所述一根直流母线的负极;
所述绝缘栅双极型晶体管与所述续流二极管反并联。
6.根据权利要求4所述的光储一体化系统,其特征在于,所述双向DC/DC电路包括:直流支撑电容器、电感器、第一绝缘栅双极型晶体管、第一续流二极管、滤波电容器、第二绝缘栅双极型晶体管、第二续流二极管;其中,
储能装置的正极分别与所述直流支撑电容器的一端和所述电感器的一端相连接;
所述电感器的另一端分别连接到所述第二绝缘栅双极型晶体管的集电极和所述第一绝缘栅双极型晶体管的发射极;
所述第一绝缘栅双极型晶体管的集电极和所述滤波电容器的一端连接到一根直流母线的正极;
储能装置的负极分别与所述直流支撑电容器的另一端和所述第二绝缘栅双极型晶体管的发射极相连接;
所述第二绝缘栅双极型晶体管的发射极和所述滤波电容器的另一端连接到所述一根直流母线的负极;
所述第二绝缘栅双极型晶体管与所述第一续流二极管反并联;
所述第一绝缘栅双极型晶体管与所述第二续流二极管反并联。
7.根据权利要求2所述的光储一体化系统,其特征在于,所述DC/AC变流器模块包括:双向DC/AC电路。
8.根据权利要求7所述的光储一体化系统,其特征在于,所述双向DC/AC电路包括:直流支撑电容器、第三绝缘栅双极型晶体管、第四绝缘栅双极型晶体管、第五绝缘栅双极型晶体管、第六绝缘栅双极型晶体管、第七绝缘栅双极型晶体管、第八绝缘栅双极型晶体管、第三续流二极管、第四续流二极管、第五续流二极管、第六续流二极管、第七续流二极管、第八续流二极管、第一电感器、第二电感器、第三电感器、第四电感器、第五电感器、第六电感器、第一电容器、第二电容器和第三电容器,其中,
所述直流支撑电容器的一端、所述第三绝缘栅双极型晶体管的集电极、所述第四绝缘栅双极型晶体管的集电极和所述第五绝缘栅双极型晶体管的集电极分别与一根直流母线的正极相连接;
所述第三绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与所述第六绝缘栅双极型晶体管的集电极和所述第一电感器的一端连接;
所述第四绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与所述第七绝缘栅双极型晶体管的集电极和所述第二电感器的一端连接;
所述第五绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与所述第八绝缘栅双极型晶体管的集电极和所述第三电感器的一端连接;
所述第一电感器的另一端分别与所述第四电感器的一端、所述第二电容器的一端和所述第三电容器的一端连接;
所述第二电感器的另一端分别与所述第五电感器的一端、所述第二电容器的另一端和所述第一电容器的一端连接;
所述第三电感器的另一端分别与所述第六电感器的一端、所述第一电容器的另一端和所述第三电容器的另一端连接;
所述第四电感器的另一端、所述第五电感器的另一端和所述第六电感器的另一端分别与电网连接;
所述第三绝缘栅双极型晶体管、所述第四绝缘栅双极型晶体管、所述第五绝缘栅双极型晶体管、所述第六绝缘栅双极型晶体管、所述第七绝缘栅双极型晶体管和所述第八绝缘栅双极型晶体管分别与所述第三续流二极管、所述第四续流二极管、所述第五续流二极管、所述第六续流二极管、所述第七续流二极管和所述第八续流二极管反并联;
所述直流支撑电容器的另一端、所述第六绝缘栅双极型晶体管的发射极、所述第七绝缘栅双极型晶体管的发射极和所述第八绝缘栅双极型晶体管的发射极分别与所述一根直流母线的负极相连接。
9.根据权利要求1所述的光储一体化系统,其特征在于,所述DC/AC变流器为:双向DC/AC变流器。
10.根据权利要求1所述的光储一体化系统,其特征在于,所述光储一体化系统还包括:变压器,
所述变压器的输入端与所述DC/AC变流器的交流端连接,所述变压器的输出端接入电网。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109038780A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-12-18 | 华为技术有限公司 | 一种光伏系统 |
CN109361239A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-19 | 江苏中导电力有限公司 | 光储充一体化控制系统 |
CN111628647A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-09-04 | 广东维可特科技有限公司 | 双向dc/dc变换器 |
CN112134340A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-25 | 格力博(江苏)股份有限公司 | 一种汇流模块、级联模组以及汇流模块控制方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102122826A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-07-13 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | 一种大容量蓄电池储能双向换流器 |
US20110299303A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-08 | Woogyoung Lee | Inverter of new and renewable energy storage system |
CN102420438A (zh) * | 2011-12-01 | 2012-04-18 | 西安爱科电子有限责任公司 | 具有储能功能的光伏微网系统 |
CN205792212U (zh) * | 2016-07-04 | 2016-12-07 | 安徽理工大学 | 一种谐波抑制单相光伏并网逆变器 |
CN106549416A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-03-29 | 北京天诚同创电气有限公司 | 光储一体化系统 |
CN106972637A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-07-21 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种混合型移动储能系统 |
-
2017
- 2017-12-29 CN CN201711472623.9A patent/CN108173280A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110299303A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-08 | Woogyoung Lee | Inverter of new and renewable energy storage system |
CN102122826A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-07-13 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | 一种大容量蓄电池储能双向换流器 |
CN102420438A (zh) * | 2011-12-01 | 2012-04-18 | 西安爱科电子有限责任公司 | 具有储能功能的光伏微网系统 |
CN205792212U (zh) * | 2016-07-04 | 2016-12-07 | 安徽理工大学 | 一种谐波抑制单相光伏并网逆变器 |
CN106549416A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-03-29 | 北京天诚同创电气有限公司 | 光储一体化系统 |
CN106972637A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-07-21 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种混合型移动储能系统 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109038780A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-12-18 | 华为技术有限公司 | 一种光伏系统 |
CN109361239A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-19 | 江苏中导电力有限公司 | 光储充一体化控制系统 |
CN111628647A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-09-04 | 广东维可特科技有限公司 | 双向dc/dc变换器 |
CN112134340A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-25 | 格力博(江苏)股份有限公司 | 一种汇流模块、级联模组以及汇流模块控制方法 |
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