CN202405798U - 一种风光互补发电储能控制器 - Google Patents

一种风光互补发电储能控制器 Download PDF

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张晓光
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Abstract

本实用新型涉及一种风光互补发电储能控制器，属于风光互补发电技术领域。技术方案：前级包含两输入直流变换电路（3）、双向直流变换电路（7）、主控制器（9）及驱动单元（10），后级包含电压型逆变器（4）、滤波电路（5）、主控制器及驱动单元；采集与之相连接的光伏电池（8）、风力发电机（1）、超级电容器（11）、蓄电池（12）以及电网（6）的电压、电流信号，主控制器进行分析处理。本实用新型的有益效果是：太阳能和风能通过两输入直流变换电路和逆变器在最大功率点并网发电，超级电容器、蓄电池储能通过双向直流变换电路实现最大功率跟踪下的充放电灵活调节，可以最大限度地利用清洁能源，提高系统地稳定性和转化率。

Description

一种风光互补发电储能控制器
技术领域
本实用新型涉及一种风光互补发电储能控制器，属于风光互补发电技术领域。
背景技术
随着世界能源危机日趋严重，太阳能、风能等新兴能源的广泛应用成为国际上解决能源紧缺的有效办法，由此，风光互补发电及储能系统发展迅速。但是由于受到外界光照、温度及风力的影响，使得风光互补系统的电能储备得不到可靠保证，造成用电负载不能正常工作，系统的不可预测性也会导致蓄电池常处于充放电电流小的状态，加快了老化进程，缩短了循环使用寿命，相应地增大了风光互补发电系统的运行成本，因此，应用高效、经济的风光互补发电及储能的变流电路和控制器成为提高风光互补发电及储能系统效率和稳定性的有效途径，也是本领域亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种风光互补发电储能控制器，提高风光互补发电及储能系统效率和稳定性，降低成本，解决背景技术存在的上述问题。
本实用新型的技术方案是：
一种风光互补发电储能控制器，由前级和后级组成，前级包含两输入直流变换电路、双向直流变换电路、主控制器及驱动单元，两输入直流变换电路和双向直流变换电路分别与主控制器及驱动单元连接，后级包含电压型逆变器、滤波电路、主控制器及驱动单元，电压型逆变器与滤波电路连接，滤波电路与主控制器的驱动单元连接，前级和后级共用主控制器及驱动单元。
两输入直流变换电路连接光伏电池、风力发电机及整流器，双向直流变换电路连接超级电容器、蓄电池以及电网，驱动单元控制连接两输入直流变换电路、双向直流变换电路和滤波电路。
两输入直流变换电路采集与之相连接的光伏电池、风力发电机及整流器的电压、电流信号，双向直流变换电路采集与之相连接的超级电容器、蓄电池以及电网的电压、电流信号，主控制器进行分析处理，通过驱动单元控制两输入直流变换电路、双向直流变换电路和滤波电路。
采用DSP28335芯片作为主控制器。
风光互补发电及储能MPPT控制策略：光伏发电和风力发电经过两输入直流变换单元，并联到系统直流母线，采用变步长扰动的MPPT控制策略，利用光伏电池、风力发电机、蓄电池电压和充放电电流作为充放电控制的依据，根据电压电流的扰动，改变充放电动态调制PWM的占空比，从而实现风光互补发电及储能系统的最大功率点动态跟踪和充放电管理。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采集与之相连接的光伏发电系统、风力发电系统、超级电容器、蓄电池以及电网侧交流的电压、电流信号，实现以下基本功能：1）太阳能和风能通过两输入直流变换电路和逆变器在最大功率点并网发电，由于使用公用的直流斩波和逆变电路，所以当互补系统输出电压较低时仍可实现相对较高效率的并网输出；2）超级电容器、蓄电池储能通过双向直流变换电路实现最大功率跟踪下的充放电灵活调节，可以最大限度地利用清洁能源，提高系统地稳定性和转化率。
附图说明
图1为本实用新型结构图；
图中：风力发电机1、整流器2、两输入直流变换电路3、电压型逆变器4、滤波电路5、电网6、双向直流变换电路7、光伏电池8、主控制器9、驱动单元10、超级电容器11、蓄电池12。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步说明。
一种风光互补发电储能控制器，由前级和后级组成，前级包含两输入直流变换电路3、双向直流变换电路7、主控制器9及驱动单元10，两输入直流变换电路和双向直流变换电路分别与主控制器及驱动单元连接，后级包含电压型逆变器4、滤波电路5、主控制器9及驱动单元10，电压型逆变器与滤波电路连接，滤波电路与主控制器的驱动单元连接，前级和后级共用主控制器及驱动单元。
两输入直流变换电路连接光伏电池8、风力发电机1及整流器2，双向直流变换电路连接超级电容器11、蓄电池12以及电网6，驱动单元控制连接两输入直流变换电路、双向直流变换电路和滤波电路。
两输入直流变换电路采集与之相连接的光伏电池8、风力发电机1及整流器2的电压、电流信号，双向直流变换电路采集与之相连接的超级电容器11、蓄电池12以及电网6的电压、电流信号，主控制器进行分析处理，通过驱动单元控制两输入直流变换电路、双向直流变换电路和滤波电路。
采用DSP28335芯片作为主控制器。

Claims (3)

1.一种风光互补发电储能控制器，其特征在于由前级和后级组成，前级包含两输入直流变换电路（3）、双向直流变换电路（7）、主控制器（9）及驱动单元（10），两输入直流变换电路和双向直流变换电路分别与主控制器及驱动单元连接，后级包含电压型逆变器（4）、滤波电路（5）、主控制器（9）及驱动单元（10），电压型逆变器与滤波电路连接，滤波电路与主控制器的驱动单元连接，前级和后级共用主控制器及驱动单元。
2.根据权利要求1所述之一种风光互补发电储能控制器，其特征在于采用DSP28335芯片作为主控制器。
3.根据权利要求1或2所述之一种风光互补发电储能控制器，其特征在于两输入直流变换电路连接光伏电池（8）、风力发电机（1）及整流器（2），双向直流变换电路连接超级电容器（11）、蓄电池（12）以及电网（6），驱动单元控制连接两输入直流变换电路、双向直流变换电路和滤波电路。
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