CN205489565U - 一种基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统，包括：能量控制系统和微网系统，所述能量控制系统和微网系统之间控制连接，所述微网系统包括储能控制系统和光伏发电系统，所述储能控制系统和光伏发电系统均与所述的能量控制系统之间控制连接。通过上述方式，本实用新型提供的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统，将太阳能电站与锂离子电池储能系统相结合，形成一个局域的微网系统，通过控制双向变换器（PCS）的充放电，实现光伏发电功率平滑输出，有效降低对电网的冲击，改善电能质量，减少电网安全事故，且可以实现电网削峰填谷和功率控制，对电网调峰起到一定作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发电系统，特别是涉及基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统。
背景技术
太阳能和风能资源一样，自身存在间歇性、不稳定性等特点，这决定了太阳能发电也将会遭遇跟风电同样的并网难、远距离输送损耗大等问题。由于天气因素影响，太阳能发电很不稳定，特别是大型太阳能电站，随着光照强度的瞬间变化，并网输出功率瞬间波动很大，对电网产生很大冲击，存在严重的安全隐患，且电力调度难道非常大。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是如何提供一种将太阳能电站与锂离子电池储能系统相结合，形成一个局域的微网系统，通过控制双向变换器（PCS）的充放电，实现光伏发电功率平滑输出，有效降低对电网的冲击，改善电能质量，减少电网安全事故，且可以实现电网削峰填谷和功率控制，对电网调峰起到一定作用的并网发电系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统，包括：能量控制系统和微网系统，所述能量控制系统和微网系统之间控制连接，所述微网系统包括储能控制系统和光伏发电系统，所述储能控制系统和光伏发电系统均与所述的能量控制系统之间控制连接，所述能量控制系统向储能控制系统下发控制指令，所述光伏发电系统实时上传输出功率至能量控制系统。
在一个较佳实施例中，所述能量控制系统实时监控储能控制系统和光伏发电系统的光伏发电状态，并提供平滑功率模式、削峰填谷模式、无功补偿模式或计划功率跟踪模式中的一种为工作模式。
在一个较佳实施例中，所述平滑功率模式中包含有并网点和双向变换器，根据实时检测到的并网点的输出功率，在并网点的输出功率突然升高或者下降时，控制双向变换器的充电模式或放电模式，从而实现光伏发电并网点的功率平滑。
在一个较佳实施例中，所述削峰填谷模式根据光伏发电系统的输出功率，控制储能控制系统在输出功率的高峰期存储电能，在输出功率的低谷期释放电能，达到对光伏发电系统输出功率曲线的削峰填谷作用。
在一个较佳实施例中，所述无功补偿模式中通过能量控制系统对储能控制系统进行无功控制，完成对电网的无功补偿。
在一个较佳实施例中，所述计划功率跟踪模式中包含有计划功率曲线、实际光伏功率输出曲线，所述的能量控制系统根据输入的计划功率曲线和实际光伏功率输出曲线控制储能控制系统输入输出功率，从而使当前输送的功率曲线趋近于计划功率曲线。
在一个较佳实施例中，所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统还包括：2个升压变压器、光伏逆变器、双向变换器、光伏阵列和锂离子电池，所述升压变压器分别与光伏逆变器、双向变换器之间相互连接，所述光伏阵列与光伏逆变器之间相连接，所述双向变换器与锂离子电池之间相连接。
在一个较佳实施例中，所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统还包括：并网开关和公共电网，所述并网开关与2个升压变压器之间分别相连接。
本实用新型的有益效果是：将太阳能电站与锂离子电池储能系统相结合，形成一个局域的微网系统，通过控制双向变换器（PCS）的充放电，实现光伏发电功率平滑输出，有效降低对电网的冲击，改善电能质量，减少电网安全事故，且可以实现电网削峰填谷和功率控制，对电网调峰起到一定作用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：
图1是本实用新型基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统一具体实施例的结构示意图；
图2是本实用新型基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统一具体实施例的具体器件结构示意图。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，在本实用新型的一个具体实施例中提供一种基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统，所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统包括：能量控制系统和微网系统，所述能量控制系统和微网系统之间控制连接，所述微网系统包括储能控制系统和光伏发电系统，所述储能控制系统和光伏发电系统均与所述的能量控制系统之间控制连接，所述能量控制系统向储能控制系统下发控制指令，所述光伏发电系统实时上传输出功率至能量控制系统。
所述能量控制系统实时监控储能控制系统和光伏发电系统的光伏发电状态，并提供平滑功率模式、削峰填谷模式、无功补偿模式或计划功率跟踪模式中的一种为工作模式。所述平滑功率模式中包含有并网点和双向变换器，根据实时检测到的并网点的输出功率，在并网点的输出功率突然升高或者下降时，控制双向变换器的充电模式或放电模式，从而实现光伏发电并网点的功率平滑。所述削峰填谷模式根据光伏发电系统的输出功率，控制储能控制系统在输出功率的高峰期存储电能，在输出功率的低谷期释放电能，达到对光伏发电系统输出功率曲线的削峰填谷作用。
所述无功补偿模式中通过能量控制系统对储能控制系统进行无功控制，完成对电网的无功补偿。
所述计划功率跟踪模式中包含有计划功率曲线、实际光伏功率输出曲线，所述的能量控制系统根据输入的计划功率曲线和实际光伏功率输出曲线控制储能控制系统输入输出功率，从而使当前输送的功率曲线趋近于计划功率曲线。
在另外一个具体实施方式中，将太阳能电站(PV)与锂离子电池储能系统(ESS)相结合，形成一个局域的微网系统，能量管理系统（EMS）实时监控光伏发电状态，并可以工作在多种模式，平滑功率模式EMS会根据预先设定的程序，通过实时检测并网点的输出功率，在输出功率突然升高或者下降时，控制双向变换器（PCS）的工作在充电或者放电模式，来实现光伏发电并网点的功率平滑；削峰填谷模式EMS根据PV当前输出功率，控制ESS在功率高峰期存储电能，在功率低谷期释放电能，达到对PV输出功率曲线的削峰填谷作用；无功补偿模式EMS采用下垂控制方式，对ESS进行无功控制，完成对电网的无功补偿；计划功率跟踪模式EMS根据输入的计划功率曲线和当前实际光伏功率输出曲线来控制ESS输入输出功率，使当前输送给电网的功率曲线趋近于计划功率曲线。
在一个较佳实施例中，所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统还包括：2个升压变压器、光伏逆变器、双向变换器、光伏阵列和锂离子电池，所述升压变压器分别与光伏逆变器、双向变换器之间相互连接，所述光伏阵列与光伏逆变器之间相连接，所述双向变换器与锂离子电池之间相连接。所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统还包括：并网开关和公共电网，所述并网开关与2个升压变压器之间分别相连接。
因此，本实用新型具有以下优点：将太阳能电站与锂离子电池储能系统相结合，形成一个局域的微网系统，通过控制双向变换器（PCS）的充放电，实现光伏发电功率平滑输出，有效降低对电网的冲击，改善电能质量，减少电网安全事故，且可以实现电网削峰填谷和功率控制，对电网调峰起到一定作用。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统，其特征在于，包括：能量控制系统和微网系统，所述能量控制系统和微网系统之间控制连接，所述微网系统包括储能控制系统和光伏发电系统，所述储能控制系统和光伏发电系统均与所述的能量控制系统之间控制连接，所述能量控制系统向储能控制系统下发控制指令，所述光伏发电系统实时上传输出功率至能量控制系统。
2.根据权利要求1所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统，其特征在于，所述能量控制系统实时监控储能控制系统和光伏发电系统的光伏发电状态，并提供平滑功率模式、削峰填谷模式、无功补偿模式或计划功率跟踪模式中的一种为工作模式。
3.根据权利要求2所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统，其特征在于，所述平滑功率模式中包含有并网点和双向变换器，根据实时检测到的并网点的输出功率，在并网点的输出功率突然升高或者下降时，控制双向变换器的充电模式或放电模式，从而实现光伏发电并网点的功率平滑。
4.根据权利要求2所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统，其特征在于，所述削峰填谷模式根据光伏发电系统的输出功率，控制储能控制系统在输出功率的高峰期存储电能，在输出功率的低谷期释放电能，达到对光伏发电系统输出功率曲线的削峰填谷作用。
5.根据权利要求2所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统，其特征在于，所述无功补偿模式中通过能量控制系统对储能控制系统进行无功控制，完成对电网的无功补偿。
6.根据权利要求2所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统，其特征在于，所述计划功率跟踪模式中包含有计划功率曲线、实际光伏功率输出曲线，所述的能量控制系统根据输入的计划功率曲线和实际光伏功率输出曲线控制储能控制系统输入输出功率，从而使当前输送的功率曲线趋近于计划功率曲线。
7.根据权利要求1所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统，其特征在于，所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统还包括：2个升压变压器、光伏逆变器、双向变换器、光伏阵列和锂离子电池，所述升压变压器分别与光伏逆变器、双向变换器之间相互连接，所述光伏阵列与光伏逆变器之间相连接，所述双向变换器与锂离子电池之间相连接。
8.根据权利要求1所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统，其特征在于，所述的基于锂离子电池储能的光伏发电并网系统还包括：并网开关和公共电网，所述并网开关与2个升压变压器之间分别相连接。
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2016
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