CN203984006U - 锂电光伏储能并网供电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂电光伏储能并网供电系统，包括锂电池组和光伏阵列，通过DC/DC变换器及双向AC/DC变换器给锂电池组充电；锂电池组也可以通过双向AC/DC变换器向电网放电，采用交直流一体结构，将光伏储能和并网技术充分结合，协调控制，实现光伏储能和并网技术的智能控制，在用电低谷时期或光照充足时对电池组进行充电储能，在用电高峰时期或其他需要用电时期并网发电，解决了电能供需不平衡的问题，作为电网的有效补充，对电网起到调峰填谷作用，系统体积小，使用寿命长，具有光伏储能具有最大功率跟踪功能及全天候工作效应。
Description
技术领域
本实用新型属于光伏发电领域，具体涉及一种锂电光伏储能并网供电系统。
背景技术
太阳能是一种被公认的可以取之不尽用之不竭的新型能源之一，但太阳能的并网会对电网的安全性能带来影响，必须有先进的储能并网系统技术作支撑。储能并网系统很大程度上解决了新能源发电的随机性及波动性问题，通过调节新能源发电引起的电网电压、频率及相位的变化，使太阳能发可靠地并入常规电网。现有的光伏储能系统，一般是采用铅酸蓄电池作为传统储能装置，铅酸蓄电池存在储能效率较低、储存能量密度低、体积大以及使用寿命短等技术缺陷。
为了提高电网对光伏储能系统的接纳能力，增强电网的兼容性，减小系统体积及提高储能密度，锂电光伏储能并网系统设计成为必然趋势。
目前，光伏储能系统只是在光照充足的时候进行储能，而在市电的用电低谷阶段却不能实现储能，导致在光照不足或连续阴雨天时，导致储能系统不能得到充足利用，在需要用电或用电高峰期，储能系统无法提供足够的能量。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种锂电光伏储能并网供电系统，以解决现有供电系统电能供需不平衡的问题。
为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种锂电光伏储能并网供电系统，包括锂电池组和光伏阵列，所述锂电池组用于通过双向AC/DC变换器与市电双向连接，还通过DC/DC变换器与光伏阵列连接；锂电池组连接有储能电池管理系统，光伏阵列连接有光伏电池管理系统；所述储能电池管理系统与电池架监控单元通讯连接，双向AC/DC变换器与对应的双向AC/DC变换器监控单元双向通讯连接，DC/DC变换器与对应的DC/DC变换器监控单元双向通讯连接。
所述电池架监控单元、双向AC/DC变换器监控单元、DC/DC变换器监控单元均与后台监控单元连接。
所述电池架监控单元、双向AC/DC变换器监控单元、DC/DC变换器监控单元均通过网络交换机与后台监控单元连接。
该供电系统还包括与光伏电池管理系统通讯连接的环境检测仪。
所述环境检测仪通过网络交换机与后台监控单元通讯连接。
所述双向AC/DC变换器与双向AC/DC变换器监控单元和DC/DC变换器与DC/DC变换器监控单元的双向通讯方式均为CAN通讯。
所述双向AC/DC变换器、DC/DC变换器还与电池管理系统或电池架监控单元通讯连接。
本实用新型的锂电光伏储能并网供电系统可以通过DC/DC变换器及双向AC/DC变换器给锂电池组充电；锂电池组也可以通过双向AC/DC变换器向电网放电，采用交直流一体结构，将光伏储能和并网技术充分结合，协调控制，实现光伏储能和并网技术的智能控制，在用电低谷时期或光照充足时对电池组进行充电储能，在用电高峰时期或其他需要用电时期并网发电，解决了电能供需不平衡的问题，作为电网的有效补充，对电网起到调峰填谷作用，系统体积小，使用寿命长，具有光伏储能具有最大功率跟踪功能及全天候工作效应。
附图说明
图1为本实用新型锂电光伏储能并网系统实施例原理框图；
图2为本实用新型系统的模式1工作的示意图；
图3为本实用新型系统的模式2工作的示意图；
图4为本实用新型系统的模式3工作的示意图；
图5为本实用新型系统的模式4工作的示意图；
图6为本实用新型系统的模式5工作的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
如图1所示为本实用新型锂电光伏储能并网供电系统实施例的原理图，由图可知，该供电系统包括锂电池组和光伏阵列，锂电池组用于通过双向AC/DC变换器与电网双向连接，还通过DC/DC变换器与光伏阵列连接；锂电池组连接有储能电池管理系统，光伏阵列连接有光伏电池管理系统；储能电池管理系统与电池架监控单元通讯连接，双向AC/DC变换器与对应的双向AC/DC变换器监控单元双向通讯连接，DC/DC变换器与对应的DC/DC变换器监控单元双向通讯连接，进行通讯、控制及显示功能。
电池架监控单元、双向AC/DC变换器监控单元、DC/DC变换器监控单元均通过网络交换机与后台监控单元连接，进行以太网通讯，后台监控单元实时显示系统的工作状态及环境情况。
该供电系统还包括与光伏电池管理系统通讯连接的环境检测仪，该环境检测仪检测光伏阵列所处的环境信息，并通过网络交换机与后台监控单元通讯连接，将信息上报后台监控单元。
本实施例的锂电池组由多个单体电池串并联构成，储能电池管理系统实时监测单体电池信息，并上送电池架监控单元；光伏电池管理系统实现光伏阵列的最大功率控制。
另外，双向AC/DC变换器、DC/DC变换器还与电池管理系统(如图1所示)或电池架监控单元通讯连接，用于采集电池组的电池信息，根据相关的SOC等数据调整对电池组进行充电时的控制参数，例如充电电流、充电时间等。
本实用新型锂电光伏储能并网供电系统的控制策略为：当用电低谷期或有光照的时期，双向AC/DC变换器或DC/DC变换器向电池组充电；当用电高峰期且有光照时，光伏阵列通过DC/DC变换器向电池组充电，锂电池组经双向AC/DC变换器放电并入电网；当用电高峰期且无光照时，光伏阵列及DC/DC变换器停止工作，锂电池组经双向AC/DC变换器放电并入电网，该策略包括多种工作模式，具体的工作过程和原理如下：
模式1：仅光伏对锂电池组进行储能：当光照充足且用电负荷不需储能电池系统供电时，光伏阵列通过DC/DC变换器对锂电池组进行充电储能，且实现光伏阵列的最大功率跟踪控制，能量流动如图2实线所示。
模式2：仅市电对电池组储能：当夜间或连续阴雨等无光照情况下，且用电处在低谷时期时，市电通过AC/DC变换器对锂电池组进行充电储能，能量流动如图3实线所示。
模式3：光伏和市电同时对光伏储能：当光照充足且用电处在低谷时期时，光伏阵列通过DC/DC变换器对锂电池组进行充电储能，且实现光伏阵列的最大功率跟踪；市电通过AC/DC变换器对锂电池组进行充电储能，能量流动如图4实线所示。
模式4：锂电池组仅处于并网运行：当夜间或连续阴雨等无光照情况下，且处于用电高峰，锂电池组通过AC/DC变换器实现并网，达到补充电网的作用，能量流动如图5实线所示。
模式5：光伏对锂电池组储能同时锂电池组并网运行：当光照充足且在用电高峰期时，光伏阵列通过DC/DC变换器对锂电池组进行充电储能，且实现光伏阵列的最大功率跟踪；锂电池组通过AC/DC变换器实现并网，达到补充电网的作用，能量流动如图6实线所示。
以上实施例仅用于帮助理解本实用新型的核心思想，不能以此限制本实用新型，对于本领域的技术人员，凡是依据本实用新型的思想，对本实用新型进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种锂电光伏储能并网供电系统，其特征在于：包括锂电池组和光伏阵列，所述锂电池组用于通过双向AC/DC变换器与市电双向连接，还通过DC/DC变换器与光伏阵列连接；锂电池组连接有储能电池管理系统，光伏阵列连接有光伏电池管理系统；所述储能电池管理系统与电池架监控单元通讯连接，双向AC/DC变换器与对应的双向AC/DC变换器监控单元双向通讯连接，DC/DC变换器与对应的DC/DC变换器监控单元双向通讯连接。
2.根据权利要求1所述的锂电光伏储能并网供电系统，其特征在于：所述电池架监控单元、双向AC/DC变换器监控单元、DC/DC变换器监控单元均与后台监控单元连接。
3.根据权利要求2所述的锂电光伏储能并网供电系统，其特征在于：所述电池架监控单元、双向AC/DC变换器监控单元、DC/DC变换器监控单元均通过网络交换机与后台监控单元连接。
4.根据权利要求3所述的锂电光伏储能并网供电系统，其特征在于：该供电系统还包括与光伏电池管理系统通讯连接的环境检测仪。
5.根据权利要求4所述的锂电光伏储能并网供电系统，其特征在于：所述环境检测仪通过网络交换机与后台监控单元通讯连接。
6.根据权利要求1所述的锂电光伏储能并网供电系统，其特征在于：所述双向AC/DC变换器与双向AC/DC变换器监控单元和DC/DC变换器与DC/DC变换器监控单元的双向通讯方式均为CAN通讯。
7.根据权利要求1所述的锂电光伏储能并网供电系统，其特征在于：所述双向AC/DC变换器、DC/DC变换器还与电池管理系统或电池架监控单元通讯连接。
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