CN201518421U - 微网太阳能光伏供电系统 - Google Patents

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Abstract

一种微网太阳能光伏供电系统，由太阳能电池阵列通过蓄电池管理系统与蓄电池组连接，通过微网控制器和并网控制装置后接入市电网，其特征是：在蓄电池组(9)的输出端接入微网控制器(10)，微网控制器(10)的直流-交流转换装置接有并网控制装置(11)，并网控制装置(11)的输出连接作为终端用户的微网市电网负载(12)，微网控制器(10)的输出还通过负载配电箱(14)与交、直流负载(15)连接。构成光伏独立运行供电与并网发电的微型电网系统。本实用新型对系统内交直流负载均可实行不间断供电；系统可以自由、柔性的投入或切出市电网，太阳能发出的电力可最大限度的得到利用。

Description

微网太阳能光伏供电系统
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能光伏供电系统，尤其是能组成光伏独立运行供电与并网发电的微型电网系统。
背景技术
目前，公知的光伏供电系统分为独立供电和并网发电两种基本形式，主要由太阳能电池阵列、负荷、储能装置、计量装置、逆变器、隔离装置等组成。将太阳能电池发出的电能输送至储能装置向负载供电，或通过逆变器输送至市电网。但是，由于太阳能光伏发电具有间歇性、波动性，并网会造成市电网电能质量变坏、可靠性降低、安全性变差，市电网往往采取限制的方式来处置光伏并网系统，以减小其对市电网的冲击。而独立供电受阳光照射与储能设备容量的限制，供电的可靠性降低。因此，需要建立一种既能独立供电，又能并网输出，光伏市电互补，电能质量优良，并网性能可靠，满足用户需要的不间断供电模式。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种既能独立供电，又能并网输出，光伏市电互补，并网性能可靠，满足用户需要能够提供不间断供电的微网太阳能光伏供电系统。
所述微网太阳能光伏供电系统，由太阳能电池阵列通过太阳能电池阵列配电柜后由电缆连接到室内配电柜，经过蓄电池管理系统与蓄电池组连接，通过微网控制器和并网控制装置后接入市电网，其特征是：在蓄电池组的输出端接入微网控制器，微网控制器的输出通过微网控制器的直流-交流转换装置接有并网控制装置，并网控制装置的输出连接作为终端用户的微网市电网负载，构成光伏独立运行供电与并网发电的微型电网系统。
通过微网控制器，在一个局部区域内直接将光伏发电、电力网络和终端用户联系在一起，建立微型电网。使得本地光伏能源完全整合到地区配电网络中运行。
所述微网控制器的输出还通过负载配电箱与交、直流负载连接。
所述太阳能电池阵列由不同规格的单块太阳能电池，采取串并联的方式组成不同输出性能的太阳能电池组，每个单元的太阳能电池组连接到一个集线器上，集线器内设有太阳能电池保护器。
每个单元的太阳能电池组连接一个最大功率点自动跟踪器。
通过最大功率点跟踪器实现光伏输出最优化，并根据需要调高或降低输出端的电压，给蓄电池充电；蓄电池可通过微网控制器直接向直流负载供电，也可通过微网控制器向交流负载供电；微网控制器具有直流-交流、交流-直流转换，蓄电池充放电检测、市电取样、检测和光伏与市电计量等功能；当太阳能供电不足时，市电通过并网控制装置、微网控制器向蓄电池充电以满足直流负载需求，同时将市电提供给交流负载，实现对各种负载的不间断供电。
本实用新型当太阳能阵列发电有富裕时，通过微网控制器，并网控制装置将直流电能转换为电压、频率与市电同步且谐波符合要求的单相或三相交流电，汇接至市电网用户侧，参与向市电网负载供电。
当市电电网失压时，微网控制器、并网控制装置立即将本系统与电网断开，保证市电网的安全。
当市电恢复正常时，控制单元自动、柔性的恢复并网状态，实现太阳能供电系统与市电网的无缝连接。对系统内交直流负载均可实行不间断供电；系统可以自由、柔性的投入或切出市电网，太阳能发出的电力可最大限度的得到利用。
附图说明
图1是本实用新型结构及分布示意图。
图中：1-太阳能电池阵列，2-太阳能电池组，3-集线器，4-太阳能电池保护器，5-太阳能阵列配电柜，6-室内配电柜，7-蓄电池管理系统，8-最大功率点自动跟踪器，9-蓄电池组，10-微网控制器，11-并网控制装置，12-微网市电网负载，13-市电网，14-负载配电箱，15-本系统负载。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明：如图1中所示微网太阳能光伏供电系统，由太阳能电池阵列1通过太阳能电池阵列配电柜5后由电缆连接到室内配电柜6，经过蓄电池管理系统7与蓄电池组9连接，通过微网控制器10的直流-交流转换装置和并网控制装置11后接入市电网13，在蓄电池组9的输出端接入微网控制器10，微网控制器10的输出接有并网控制装置11，并网控制装置11的输出连接作为终端用户的微网市电网负载12。所述微网控制器10的输出还通过负载配电箱14与交、直流负载连接。构成光伏独立运行供电与并网发电的微型电网系统。
每个单元的太阳能电池组2连接一个最大功率点自动跟踪器8，实现输出功率的最大化，并根据蓄电池的充电需求调节输出电压。同时，跟踪装置具有充放电检测与保护功能，实现对蓄电池充放电的第一级保护。
蓄电池采用2V大容量蓄电池，通过串并联的方式构成蓄电池组。蓄电池管理装置作为第二级保护设施，确保当最大功率点跟踪装置出现故障时，实施对蓄电池的保护。蓄电池的输出端连接微网控制器。
太阳能电池方阵将光能转换为直流电能；通过最大功率点自动跟踪器8实现光伏输出最优化，并根据需要调高或降低输出端的电压，给蓄电池充电；蓄电池可可通过微网控制器向本系统交流与直流负载供电；微网控制器具有直流到交流及交流到直流转换，蓄电池充放电检测、市电取样、检测和光伏与市电计量等功能；当太阳能供电不足时，市电通过并网控制装置11、微网控制器10向蓄电池充电以满足直流负载需求，同时将市电提供给交流负载，实现对各种负载的不间断供电。
太阳能电池阵列1根据需要选择不同规格的单块电池组件，采取串并联的方式组成输出电压、电流、功率负荷需求的单元。每个单元连接到一个集线器3上，集线器3内设有太阳能电池保护器4。集线器3的输出端与太阳能阵列配电柜5连接后通过电缆引至室内配电柜6。
微网控制器具备直流-交流、交流-直流转换、蓄电池工作状态监测、电能质量检测与并网控制等多项功能。微网控制器一端与蓄电池相连接，另一端与并网控制装置相连接。微网控制器将直流电能转换为交流电能，输送到负载。当市电网失压或恢复正常时，通过并网控制装置断开或连接市电网。当太阳能光伏电能不足时，通过并网控制装置将市电输送给负载，同时将交流转换为直流向蓄电池充电。当太阳能电池有富裕电能时，将其转换为市电交流电能，检测与电网电能质量同步时，通过并网控制装置输送到市电网参与供电。

Claims (4)

1.一种微网太阳能光伏供电系统，由太阳能电池阵列通过太阳能电池阵列配电柜后由电缆连接到室内配电柜，经过蓄电池管理系统与蓄电池组连接，通过微网控制器和并网控制装置后接入市电网，其特征是：在蓄电池组(9)的输出端接入微网控制器(10)，微网控制器(10)的输出通过微网控制器(10)的直流-交流转换装置接有并网控制装置(11)，并网控制装置(11)的输出连接作为终端用户的微网市电网负载(12)，构成光伏独立运行供电与并网发电的微型电网系统。
2.根据权利要求1所述的微网太阳能光伏供电系统，其特征是：所述微网控制器(10)的输出还通过负载配电箱(14)与交、直流负载连接。
3.根据权利要求1所述的微网太阳能光伏供电系统，其特征是：所述太阳能电池阵列(1)由不同规格的单块太阳能电池，采取串并联的方式组成不同输出性能的太阳能电池组(2)，每个单元的太阳能电池组(2)连接到一个集线器(3)上，集线器(3)内设有太阳能电池保护器(4)。
4.根据权利要求3所述的微网太阳能光伏供电系统，其特征是：每个单元的太阳能电池组(2)连接一个最大功率点自动跟踪器(8)。
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