CN205811956U - 一体化变电站光伏发电储能系统 - Google Patents

一体化变电站光伏发电储能系统 Download PDF

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顾德明
杜洋
甄雪灵
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Abstract

本实用新型涉及一体化变电站光伏发电储能系统，包括太阳能板和预装式变电站，其技术特点在于：所述太阳能板铺设在屋顶上并与所述预装式变电站构成一体化太阳能屋顶；在预装式变电站内部的太阳能控制隔室内安装有储能控制装置，所述储能控制装置包括：控制器、蓄电池、直流负载、交流负载、DC‑DC稳压模块和DC‑AC逆变器；所述控制器的输入端与太阳能板相连接，输出端与蓄电池相连接；该控制器的输出端还分别通过DC‑DC稳压模块与直流负载相连接，通过DC‑AC逆变器与交流负载相连接。本实用新型当太阳能存在但不足且电池电压低于设定低压保护状态时，控制器自动将AC市电的输入开关打开，具有市电互补功能。

Description

一体化变电站光伏发电储能系统
技术领域
本实用新型属于光伏发电技术领域，尤其是一体化变电站光伏发电储能系统。
背景技术
目前，我国政府在大力推广清洁能源的开发利用。太阳能发电站的数量和产能在逐年增加。随着智能电网的发展，预装式变电站中的配网自动化设备日益增多。而将太阳能发电技术应用到变电站上的还很少见。现有预装式变电站中配网自动化自动化设备所需的直流电源只能外接电源，本身不能自给自足。现有技术太阳能发电系统，通常是在原有建筑上固定支架安装太阳能板和其它控制系统。太阳能板以铝合金材料为边框，以钢材为安装支架，屋顶上的太阳能板不仅占用空间大，还由于采用焊接施工工艺会衍生屋顶漏水等隐患，还存在施工工艺复杂，外形不美观等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、实用性强、能够实现直流和交流供电且具有市电互补功能的一体化变电站光伏发电储能系统。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一体化变电站光伏发电储能系统，包括太阳能板和预装式变电站，所述太阳能板铺设在屋顶上并与所述预装式变电站构成一体化太阳能屋顶；在预装式变电站内部的太阳能控制隔室内安装有储能控制装置，所述储能控制装置包括：控制器、蓄电池、直流负载、交流负载、DC-DC稳压模块和DC-AC逆变器；所述控制器的输入端与太阳能板相连接，输出端与蓄电池相连接；该控制器的输出端还分别通过DC-DC稳压模块与直流负载相连接，通过DC-AC逆变器与交流负载相连接。
而且，所述蓄电池的输出端分别通过DC-DC稳压模块与直流负载相连接，通过DC-AC逆变器与交流负载相连接。
而且，所述控制器的输入端还与AC市电相连接，该AC市电的输出端通过AC-DC模块分别与蓄电池和DC-DC稳压模块的输入端相连接。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型在预先制成的预装式变电站屋顶上铺设太阳能板作为太阳能收集器件，使太阳能板与预装式变电站做成一体化太阳能发电屋顶，将太阳能发电系统与预装式变电站融为一体，节省了占地面积，既美观又降低了施工成本。
2、本实用新型的AC市电输出端与控制器相连接，当太阳能存在但不足且电池电压低于设定低压保护状态时，控制器自动将AC市电的输入开关打开，具有市电互补功能。不仅可以在阳光充足时，直接将太阳能转换对负载充电，同时对蓄电池充电；当太阳能不充足时，本实用新型自动切换成太阳能协同蓄电池共同对负载供电；当太阳能不充足且蓄电池电压低于设定低压保护状态时，AC市电对直流负载供电，同时AC市电对电池充电，从而确保蓄电池的使用寿命。
4、本实用新型可实现太阳能并网发电，能同时提供交流电源和直流电源，适合为多种负载提供电源。此外，预装式变电站中的用电设备均可采用太阳能发电系统供电，实现了自给自足的用电模式。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构示意图；
图2是本实用新型处于太阳能充足且蓄电池电压较高的工作状态时的系统连接示意图；
图3是本实用新型处于太阳能存在但不足且蓄电池电压较高的工作状态时的系统连接示意图；
图4是本实用新型处于太阳能存在但不足且电池电压低于设定低压保护工作状态时的系统连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例作进一步详述：
一体化变电站光伏发电储能系统，如图1所示，包括太阳能板和预装式变电站，所述太阳能板铺设在屋顶上并与所述预装式变电站构成一体化太阳能屋顶；在预装式变电站内部的太阳能控制隔室内安装有储能控制装置，所述储能控制装置包括：控制器、蓄电池、直流负载、交流负载、DC-DC稳压模块、DC-AC逆变器、AC市电和AC-DC模块；所述控制器的输入端分别与太阳能板和AC市电相连接，输出端与蓄电池相连接；该控制器的输出端还分别通过DC-DC稳压模块与直流负载相连接，通过DC-AC逆变器与交流负载相连接。所述蓄电池的输出端分别通过DC-DC稳压模块与直流负载相连接，通过DC-AC逆变器与交流负载相连接。该AC市电的输出端还通过AC-DC模块分别与蓄电池和DC-DC稳压模块的输入端相连接，用于给蓄电池和直流负载充电。
本实用新型的工作原理是：
当太阳能板充足，且蓄电池电压较高时，如图2所示，太阳能板直接转换电能经控制器后按照实际负载需求分别通过DC-DC稳压模块给直流负载供电，通过DC-AC逆变器给交流负载供电。当仍有剩余电能时，则在满足负载用电的条件下给蓄电池充电。
当太阳能板能存在但不足且蓄电池电压较高时，如图3所示，太阳能板直接转换电能经控制器后分别通过DC-DC稳压模块给直流负载供电，通过DC-AC逆变器给交流负载供电。同时蓄电池将自身储存电能经DC-DC稳压模快和DC-AC逆变器给直流负载和交流负载供电。
当太阳能板存在但不足且蓄电池电压低于设定低压保护状态时，如图4所示，控制器的输入端与AC市电相连接，用于自动控制AC市电输入开关打开，由AC市电经AC-DC模块后，再经DC-DC稳压模块给直流负载供电，同时AC市电经AC-DC模块后，部分电能回输给蓄电池，给蓄电池充电。另外，太阳能板将现有电能经控制器后通过DC-DC稳压模块给直流负载输送电能。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (3)

1.一体化变电站光伏发电储能系统，包括太阳能板和预装式变电站，其特征在于：所述太阳能板铺设在屋顶上并与所述预装式变电站构成一体化太阳能屋顶；在预装式变电站内部的太阳能控制隔室内安装有储能控制装置，所述储能控制装置包括：控制器、蓄电池、直流负载、交流负载、DC-DC稳压模块和DC-AC逆变器；所述控制器的输入端与太阳能板相连接，输出端与蓄电池相连接；该控制器的输出端还分别通过DC-DC稳压模块与直流负载相连接，通过DC-AC逆变器与交流负载相连接。
2.根据权利要求1所述的一体化变电站光伏发电储能系统，其特征在于：所述蓄电池的输出端分别通过DC-DC稳压模块与直流负载相连接，通过DC-AC逆变器与交流负载相连接。
3.根据权利要求2所述的一体化变电站光伏发电储能系统，其特征在于：所述控制器的输入端还与AC市电相连接，该AC市电的输出端通过AC-DC模块分别与蓄电池和DC-DC稳压模块的输入端相连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107591882A (zh) * 2017-10-16 2018-01-16 珠海市领创智能物联网研究院有限公司 一种屋顶太阳能和市电的智能切换管理系统
CN109830982A (zh) * 2019-03-06 2019-05-31 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 变电站光伏电源系统
CN112838820A (zh) * 2021-01-07 2021-05-25 深圳铭薪曙能科技有限公司 一体化太阳能供电系统

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