CN113422386A - 调配稳定式混合储能光伏发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种调配稳定式混合储能光伏发电系统，包括多个蓄电池组、多个光伏组件及光伏控制器，所述蓄电池组包括铅碳蓄电池组、锂电池组，所述铅碳蓄电池组与光伏组件均通过第一单向二极管与第一直流母线电连接，所述锂电池组与光伏组件均通过第二单向二极管与第二直流母线电连接，该第一直流母线与第二直流母线通过母联开关相连；所述第一直流母线与第一离网逆变器相连，所述第二直流母线与第二离网逆变器相连，所述第一、第二离网逆变器的另一端通过交流母线与电网相接。本发明能使能量只能外流、不能往里流，有效解决了环流问题，其转换效率高、运行稳定安全，减少能量损耗。
Description
技术领域
本发明涉及发电系统，具体是涉及一种储能光伏发电系统。
背景技术
目前，光伏发电储能系统是光伏离网发电系统中的重要组成部分，主要承担电能的储存，特别是保障晚上及阴雨天气的电能供应。其一般采用铅酸蓄电池组作为主要的存储设备，与光伏规模相配比而需要配置大量的铅酸蓄电池。在使用过程中，为保证负载的稳定，由于负载需求或天气原因太阳光被云彩遮挡，铅酸蓄电池组需要经常被多次超常规的循环使用，电池组之间还会出现环流，不断消耗电池能量。从而影响了使用寿命和工作效率，提高了投入成本。
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种不同类型的电池组之间调配、运行稳定的调配稳定式混合储能光伏发电系统。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：调配稳定式混合储能光伏发电系统，包括多个蓄电池组、多个光伏组件及光伏控制器，所述蓄电池组包括铅碳蓄电池组、锂电池组，所述铅碳蓄电池组与光伏组件均通过第一单向二极管与第一直流母线电连接，所述锂电池组与光伏组件均通过第二单向二极管与第二直流母线电连接，该第一直流母线与第二直流母线通过母联开关相连；所述第一直流母线与第一离网逆变器相连，所述第二直流母线与第二离网逆变器相连，所述第一、第二离网逆变器的另一端通过交流母线与电网相接。
所述第一、第二单向二极管的其中一个第一、第二单向二极管均进行短路连接，以调节光伏功率的波动、负载的波动而稳定第一、第二直流母线的电压。所述电网的另一端通过互锁开关分别与负载、柴油发电机组相连，作为发电的补充电源。
采用本发明后，通过第一、第二单向二极管与直流母线相连，使能量只能外流、不能往里流，有效解决了环流问题。铅碳蓄电池组、锂电池组所在的子系统之间安装连接了母联开关，其作用是充分利用光伏组件和蓄电池组为负荷供电(只有两边的电压相差在10V以内时才能合闸，如果相差过大，在合闸时会有拉弧现象，威胁到设备和人员的安全)。当第一、第二离网逆变器(第一BCS或第二BCS)的其中一台出现故障停机，就可以闭合母联开关，两边的光伏组件和蓄电池组就可以通过其中一套设备对外供电。外部负荷功率在离网逆变器(BCS设备)范围以内，就可利用一套对外供电、停掉其中另一套，从而减少设备损耗，提高效率。整个储能系统通过直流母线的电压来调节光伏组件发电及铅酸蓄电池组、锂电池组的充电和放电，所有的设备都是直接接在直流母线上，提供的转换效率高、运行稳定安全，减少能量的损耗。实际运行情况使整个系统转换效率达到85％以上。
附图说明
以下通过附图和实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明调配稳定式混合储能光伏发电系统的结构示意图。
具体实施方式
参照图1可知，本发明调配稳定式混合储能光伏发电系统，包括多个蓄电池组、多个光伏组件及光伏控制器(DC/DC)，所述蓄电池组包括铅碳蓄电池组(多个)、锂电池组(多个，由BMS管理系统调控：一级系统管理二级系统)，所述铅碳蓄电池组与光伏组件均通过第一单向二极管与第一直流母线(第一DC母线)电连接，所述锂电池组与光伏组件均通过第二单向二极管与第二直流母线(第二DC母线)电连接，该第一直流母线与第二直流母线通过母联开关相连；所述第一直流母线与第一离网逆变器(DC/AC，BCS)相连，所述第二直流母线与第二离网逆变器(DC/AC，BCS)相连，所述第一、第二离网逆变器的另一端通过交流母线(AC母线)与电网(及变压器)相接。
所述第一、第二单向二极管(均多个)的其中一个第一、第二单向二极管均进行短路连接，以调节光伏功率的波动、负载的波动而稳定第一、第二直流母线的电压。所述电网的另一端通过互锁开关(K1、K2)分别与负载(及变压器若干个)、柴油发电机组(及变压器)相连，将柴油发电机组作为发电系统的补充电源。所述第一、第二离网逆变器(DC/AC)均由后台管理控制系统(为EMS管理系统)统一调控。EMS管理系统控制整个储能系统的运行。从光伏发电功率到蓄电池组的充放电功率，再到第一、第二离网逆变器(BCS)的供电功率之间相互调节、相互配合，以及发信号给柴油发电机组开启或关闭。由于锂电池组最怕过充、过放、温度过高等，所以所述锂电池组必须配有BMS管理系统管理锂电池组的性能及运行情况，分为一级、二级管理，所以就没有环流问题来影响锂电池组的性能。锂电池组(系统)是由很多个模块组成，几个模块组成一组，再并联很多组。由于每组都有一个小型控制柜(二级管理)管理组内的锂电池及采集每个锂电池的电压、电流、温度等，控制充电和放电的开启与停止，自动均衡内部锂电池的一致性。一级系统管理二级系统。通讯模块工作电源都是锂电池组直供，这种方式充分保证了系统的稳定性，不会因为外部电源故障而影响整体储能系统管理，导致锂电池组出现意外。
本发明为交流直流混合调配供电系统，总共有五部分组成：蓄电池组、光伏组件及光伏控制器(DC/DC)、离网逆变器(DC/AC)、后台管理控制系统(EMS管理系统)、1个5kw分布式系统(单相220V)、1个88kw分布式系统(三相380V)等。光伏组件串联后，经过汇流箱并联到光伏控制器(DC/DC，直流到直流几乎没有损耗，提高了效率)至直流母线，第一、第二直流母线分别接蓄电池组(中间没有接其他设备，提高了效率)与离网逆变器，优先经过离网逆变器，逆变成380V交流电，经升压变升至10KV，接入到电网对负荷供电。其次将多余的电量储存在蓄电池组中，等到晚上或阴雨天气再对外供电。
Claims (4)
1.调配稳定式混合储能光伏发电系统，包括多个蓄电池组、多个光伏组件及光伏控制器，其特征在于：所述蓄电池组包括铅碳蓄电池组、锂电池组，所述铅碳蓄电池组与光伏组件均通过第一单向二极管与第一直流母线电连接，所述锂电池组与光伏组件均通过第二单向二极管与第二直流母线电连接，该第一直流母线与第二直流母线通过母联开关相连；所述第一直流母线与第一离网逆变器相连，所述第二直流母线与第二离网逆变器相连，所述第一、第二离网逆变器的另一端通过交流母线与电网相接。
2.如权利要求1所述的调配稳定式混合储能光伏发电系统，其特征在于：所述第一、第二单向二极管的其中一个第一、第二单向二极管均进行短路连接。
3.如权利要求1或2所述的调配稳定式混合储能光伏发电系统，其特征在于：所述电网的另一端通过互锁开关分别与负载、柴油发电机组相连。
4.如权利要求1或2所述的调配稳定式混合储能光伏发电系统，其特征在于：所述第一、第二离网逆变器均由EMS管理系统统一调控，所述锂电池组配有BMS管理系统。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115273684A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-11-01 | 武汉美格科技股份有限公司 | 一种集成式自供电户外显示屏系统 |
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2021
- 2021-07-15 CN CN202110829277.5A patent/CN113422386A/zh active Pending
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