CN210468818U - 一种光伏储能并网发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光伏储能并网发电系统，属于光伏储能发电领域，其包括与电网连接的光伏发电模块，所述光伏发电模块包括用于转换太阳能的光伏面板、多个用于安装光伏面板的支架、光伏并网逆变器和汇流箱，其技术要点是：所述光伏发电模块还连接有储能模块，所述储能模块包括用于储能的蓄电池组和用于转换电流的双向逆变器，所述储能模块与电网连接可将其存储的电能馈入电网。本实用新型提出的一种光伏储能并网发电系统，通过设置储能模块，方便对光伏面板所产生的电能进行存储，均衡电网供需，减少电能浪费。

Description

一种光伏储能并网发电系统

技术领域

本实用新型涉及光伏储能发电领域，尤其是涉及一种光伏储能并网发电系统。

背景技术

随着人类文明发展的日益加快，人类对能源的需求也在日益增加，传统的化石能源不仅对环境的污染严重且其储量正在日趋枯竭，因此开发可利用再生能源和各种绿色能源是人类实现可持续发展的重要手段。

太阳能作为清洁能源的一种，并不断得到发展，基于太阳能利用的光伏发电技术也得到了广泛的关注。现有的光伏发电并网应用主要采用逆变器变压与变电站组合模式，将光伏面板安装在支架上并组成光伏阵列对太阳辐射能进行转换，由太阳辐射能转换而来的直流电能在汇流箱内进行电气并列汇入光伏并网逆变器，光伏并网逆变器将汇流箱输出的直流电能逆变转换为交流电，再经变压器送入电网。由于光伏发电站的发电量受光照影响大，现有的光伏发电并网中没有对光伏面板所产生电能的能源存储，当光伏面板所产生的电能量大于光伏发电站对电网的输出功率时，容易造成部分电能浪费。

因此需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光伏储能并网发电系统，通过设置储能模块，方便对光伏面板所产生的电能进行存储，均衡电网供需，减少电能浪费。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种光伏储能并网发电系统，包括与电网连接的光伏发电模块，所述光伏发电模块包括用于转换太阳能的光伏面板、多个用于安装光伏面板的支架、光伏并网逆变器和汇流箱，所述光伏发电模块还连接有储能模块，所述储能模块包括用于储能的蓄电池组和用于转换电流的双向逆变器，所述储能模块与电网连接可将其存储的电能馈入电网；多个所述支架均包括倾角可调的底座，所述底座包括固定安装的导轨架和支撑架，所述支撑架可沿导轨架宽度方向滑动，所述支撑架的一侧沿其长度方向间隔设有若干滑轮，所述滑轮与导轨架滑动连接，所述支撑架远离滑轮的一侧连接有若干支撑脚。

通过采用上述技术方案，光伏面板设置在支架上对太阳能进行接收并转换，光伏面板转换而来的电流经光伏并网逆变器转换呈交流电，通过汇流箱与电网进行并网；通过设置与光伏发电模块连接的储能模块，利用蓄电池组对光伏发电模块转换而来的电能进行存储，通过设置双向逆变器，并使得电网与储能模块连接，从而使得蓄电池组内的电能能够通过双向逆变器馈入电网，实现在光伏发电模块转换太阳能超过电网接入需求时，将部分电能或全部存储在储能模块中，在光伏发电模块的发电量减少时，再将电能馈入电网，均衡电网的供需，减少电能浪费；由于光伏面板转换太阳能的量受到其接受太阳能辐射量的影响大，通过调节底座的倾斜角度从而调节光伏面板的倾斜角度，使得光伏面板能够更多地接收到太阳能的辐射能量，通过设置支撑架与底座滑动并设置支撑脚对支撑架的倾斜角度进行支撑，从而方便底座倾角的调节。

本实用新型进一步设置为：还包括开关柜，所述开关柜与电网、光伏发电模块和储能模块连接，用于控制三者之间的通断。

通过采用上述技术方案，通过设置开关柜与电网、光伏发电模块和储能模块连接，方便对电网、光伏发电模块和储能模块三者之间的通断进行控制，

本实用新型进一步设置为：所述开关柜包括与电网连接的第一开关、与光伏发电模块连接的第二开关和连接于储能模块的第三开关；所述第一开关和第二开关闭合时，所述光伏发电模块向电网供电；所述第一开关和第三开关闭合时，所述储能模块向电网放电或电网向储能模块充电；所述第二开关和第三开关闭合时，所述光伏发电模块向储能模块充电。

通过采用上述技术方案，通过设置第一开关、第二开关和第三开关，在不同需求下闭合对应的开关，使得设备之间相互连通，实现设备之间的不同充放电要求。

本实用新型进一步设置为：所述支撑脚螺纹连接有用于固定夹持支撑架的固定夹，所述固定夹与支撑架可拆卸连接，所述支撑脚与导轨架铰接，所述支撑脚可朝向滑轮一侧翻转。

通过采用上述技术方案，通过设置固定夹与支撑架可拆卸设置，方便固定夹在支撑脚上的高度调节，支撑脚可朝向滑轮一侧翻转，方便在台风天等风速较大的恶劣天气来临前对支撑架进行收纳，方便对底座的搬运。

本实用新型进一步设置为：所述支架还包括沿底座长度方向设置的若干用于安装光伏面板的安装架，所述光伏面板与安装架固定连接，所述安装架可沿底座长度方向滑动，所述安装架可沿底座的宽度方向翻转。

通过采用上述技术方案，通过设置安装架使得光伏面板能够稳定地安装在底座上，通过设置安装架能够沿底座滑动和翻转，使得在大风或冰雹等恶劣天气来临前通过翻转安装架使得光伏面板朝向底架，避免冰雹等对光伏面板造成损坏，同时通过翻转光伏面板能够使得光伏面板上的杂物掉落，降低杂物对光伏面板接收太阳能的影响。

本实用新型进一步设置为：若干所述安装架的宽度和小于底座的长度，所述安装架的两端滑动连接有连接件，所述连接件包括与支撑架固定连接的连接座和转动设置于连接座背离支撑架一端的连接轴，所述连接轴嵌设于安装架内，所述安装架的两端绕其周向开设有滑槽。

通过采用上述技术方案，安装架的宽度和小于底座的长度使得相邻两个安装架之间能够留出间隙，方便安装架在底座上的滑动和翻转；通过设置连接件保证安装架与支撑架之间的连接强度，通过设置连接轴嵌设在安装架内，安装架通过连接件与安装架连接，通过设置滑槽使得连接件能够在安装架上滑动，实现安装架的滑动和翻转。

本实用新型进一步设置为：所述支架采用Q235热镀锌钢材制成，所述支架固定连接有避雷针。

通过采用上述技术方案，通过设置支架的材料，保证支架强度的同时，使得支架在使用过程中不易锈蚀，设置避雷针，防止光伏面板直接遭受雷击受损。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：通过设置储能模块，在光伏发电模块产生的电量超过电网需求时，对电能进行存储，在光伏发电模块的发电量减少时，再储能模块内的电能馈入电网中，均衡电网的供需，减少电能浪费，通过设置开关柜对电网、光伏发电模块和储能模块三者之间的通断进行控制；通过设置支架，使得底座的安装倾角可调，以保证光伏面板能够接收到更多地太阳能；通过将光伏面板设置在安装架上，通过安装架与底座的滑动连接和翻转设置，在恶劣天气来临之前通过翻转安装架使得光伏面板朝向底座一侧设置，避免恶劣天气造成光伏面板损坏。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构框图；

图2是本实用新型的部分电路示意图，主要显示了光伏发电模块各部分之间的关系；

图3是本实用新型的部分结构示意图，主要显示了支架的组成部分；

图4是本实用新型的爆炸图，主要显示了支架各组成部分之间的连接关系；

图5本实用新型实的整体电路结构示意图。

图中，1、光伏发电模块；11、光伏面板；12、支架；121、底座；1211、导轨架；1212、支撑架；1213、滑轮；1214、支撑脚；1215、固定夹；122、安装架；1221、滑槽；123、连接件；13、光伏并网逆变器；14、汇流箱；15、配电保护装置；2、储能模块；21、蓄电池组；22、双向逆变器；3、负载模块；4、开关柜；41、浪涌保护器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种光伏储能并网发电系统，包括与电网连接的光伏发电模块1，光伏发电模块1连接有储能模块2，储能模块2用于存储光伏发电模块1转换太阳能而生成的电能，同时储能模块2与电网连接，可将存储其内部的电能馈入电网，储能模块2、光伏发电模块1和电网共同连接有负载模块3，负载模块3可从储能模块2、光伏发电模块1以及电网获取电能以维持其正常工作所需。

参照图2和图3，其中光伏发电模块1包括若干用于转换太阳能的光伏面板11、多个用于安装光伏面板11的支架12、光伏并网逆变器13和汇流箱14，汇流箱14采用防雷汇流箱14可以有效避免雷击导致的设备损坏；光伏并网逆变器13将光伏面板11产生的直流电转换成交流电；汇流箱14与光伏并网逆变器13之间设有配电保护装置15。支架12采用Q235热镀锌钢材制成，保证支架12强度的同时，使得支架12在使用过程中不易锈蚀，支架12固定连接有避雷针（图中未显示），防止光伏面板11直接遭受雷击受损。

参照图3，由于光伏面板11转换太阳能的量受到其接受太阳能辐射量的影响大，为使得光伏面板11能够更好地接收太阳能的辐射，支架12包括倾角可调的底座121，施工人员能够根据光伏面板11的安装位置通过调节底座121的倾斜角度从而调节光伏面板11的倾斜角度，使得光伏面板11能够更多地接收到太阳能的辐射能量。

参照图3和图4，底座121包括固定安装的导轨架1211和支撑架1212，支撑架1212可沿导轨架1211宽度方向滑动，为方便支撑架1212的滑动，支撑架1212的一侧沿其长度方向间隔固定设有若干滑轮1213，滑轮1213与导轨架1211滑动连接，滑轮1213嵌设于导轨架1211内，导轨架1211沿其宽度方向对应开设有导向槽。支撑架1212远离滑轮1213的一侧连接有若干支撑脚1214，支撑脚1214螺纹连接有用于固定夹1215持支撑架1212的固定夹1215，固定夹1215的开口一端朝向支撑架1212。通过调节固定夹1215在支撑脚1214上的高度位置，从而调节在支撑架1212的倾斜角度，从而改变底座121的安装倾角。为方便固定夹1215在支撑脚1214上的高度调节，固定夹1215与支撑架1212可拆卸设置，固定夹1215背离支撑脚1214的一端贯穿有螺栓，螺栓贯穿支撑架1212和固定夹1215后并与螺母螺纹连接，从而使得固定夹1215与支撑架1212固定；从而方便在台风天等风速较大的恶劣天气来临前对支撑架1212进行收纳，使其与导轨架1211贴合，从而降低风速对底座121安装稳定性的影响，提高光伏面板11安装的稳定性。

参照图4，支撑脚1214与导轨架1211铰接且支撑脚1214可朝向滑轮1213一侧翻转，使其在不使用时能够收纳在支撑架1212与导轨架12111211之间，在不影响其对支撑架1212支撑强度的同时，方便对底座121的搬运。支架12还包括沿底座121长度方向设置的若干用于安装光伏面板11的安装架122，光伏面板11与安装架122固定连接，安装架122可沿底座121长度方向滑动，安装架122可沿底座121的宽度方向翻转，使得在大风或者冰雹等恶劣天气来临之前，通过安装架122在底座121上的滑动和翻转，带动光伏面板11翻转，使得光伏面板11朝向支撑架1212，安装架122朝上，避免冰雹等对光伏面板11造成损坏，同时通过翻转光伏面板11能够使得光伏面板11上的杂物掉落，降低杂物对光伏面板11接收太阳能的影响。

参照图4，为方便安装架122在支撑架1212上的翻转，若干安装架122的宽度小于底座121的长度，从而使得在安装架122翻转时，能够使得相邻两个安装架122之间留有一定的空间，方便操作人员在安装架122过程中的站立。安装架122的两端滑动连接有连接件123，连接件123包括与支撑架1212固定连接的连接座和转动设置于连接座背离支撑架1212一端的连接轴，连接轴嵌设于安装架122内，安装架122的两端绕其周向开设有滑槽1221；当安装架122需要翻转时，通过拉动或推动安装架122，使得连接件123位于安装架122的一侧，再抬起安装架122背离连接件123的一侧，使其以两个连接件123的连线为轴线转动，安装架122翻转后使得光伏面板11朝向支撑架1212一侧，并使得安装架122与支撑架1212贴合，再出推动或拉动安装架122使得安装架122沿支撑架1212长度方向滑动，从而使得连接件123脱离安装架122的两端。依次翻转安装架122，为保证安装架122在底座121上的连接强度，相邻两个安装架122之间可以通过钢丝或自锁尼龙扎带等连接。

参照图5，储能模块2包括用于储能的蓄电池组21和用于转换电路的双向逆变器22，蓄电池组21不仅能够存储光伏发电模块1产生的电能，还能从电网获取电能并对电能进行存储；本实施例中蓄电池组21采用EC-AUU206-NAH3L7的方形铝壳的磷酸铁锂芯为基本电池单元进行配置，蓄电池组21由多块100KWh的基本电池单元串联而成。双向逆变器22采用交流耦合方式，既可以独立运行又可以与电网进行能量交互、具有离网、并网放电、并网充电、电能双向流动控制功能，实现并离网无缝切换。

参照图5，储能模块2、电网和光伏发电模块1三者共同连接有开关柜4，开关柜4用于控制三者之间的通断。开关柜4包括与电网连接的第一开关K1、与光伏发电模块1连接的第二开关K2和连接于储能模块2的第三开关K3。当光照强度较弱时，光伏发电模块1产生的电量较少，通过闭合第一开关K1和第二开关K2，使得光伏发电模块1直接向电网供电，减少电量存储在储能模块2时电能转换造成的损耗；当光照强度较强时，光伏发电模块1产生的电量较多时，通过闭合第二开关K2和第三开关K3，使得光伏发电模块1向储能模块2充电，将电能先存储在储能模块2中；当储能模块2需要将电能馈入电网中时，闭合第一开关K1和第三开关K3，使得储能模块2与电网连通，储能模块2向电网放电或电网向储能模块2充电，均衡电网的供需，避免光伏发电模块1的发电量超过电网输入设置时而造成的电能浪费。

参照图5，开关柜4总线还设有浪涌保护器41，避免突然产生的尖峰电流或电压对回路中的其他设备造成损坏。开关柜4的总线还与负载模块3连接，负载模块3与电网之间设有第四开关K4，在对光伏发电模块1和储能模块2进行检修时，通过闭合第四开关K4，使得电网只对负载模块3进行供电，保证负载模块3的正常运转。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光伏储能并网发电系统，包括与电网连接的光伏发电模块（1），所述光伏发电模块（1）包括用于转换太阳能的光伏面板（11）、多个用于安装光伏面板（11）的支架（12）、光伏并网逆变器（13）和汇流箱（14），其特征在于：所述光伏发电模块（1）还连接有储能模块（2），所述储能模块（2）包括用于储能的蓄电池组（21）和用于转换电流的双向逆变器（22），所述储能模块（2）与电网连接可将其存储的电能馈入电网；多个所述支架（12）均包括倾角可调的底座（121），所述底座（121）包括固定安装的导轨架（1211）和支撑架（1212），所述支撑架（1212）可沿导轨架（1211）宽度方向滑动，所述支撑架（1212）的一侧沿其长度方向间隔设有若干滑轮（1213），所述滑轮（1213）与导轨架（1211）滑动连接，所述支撑架（1212）远离滑轮（1213）的一侧连接有若干支撑脚（1214）。

2.根据权利要求1所述的一种光伏储能并网发电系统，其特征在于：还包括开关柜（4），所述开关柜（4）与电网、光伏发电模块（1）和储能模块（2）连接，用于控制三者之间的通断。

3.根据权利要求2所述的一种光伏储能并网发电系统，其特征在于：所述开关柜（4）包括与电网连接的第一开关、与光伏发电模块（1）连接的第二开关和连接于储能模块（2）的第三开关；所述第一开关和第二开关闭合时，所述光伏发电模块（1）向电网供电；所述第一开关和第三开关闭合时，所述储能模块（2）向电网放电或电网向储能模块（2）充电；所述第二开关和第三开关闭合时，所述光伏发电模块（1）向储能模块（2）充电。

4.根据权利要求1所述的一种光伏储能并网发电系统，其特征在于：所述支撑脚（1214）螺纹连接有用于固定夹（1215）持支撑架（1212）的固定夹（1215），所述固定夹（1215）与支撑架（1212）可拆卸连接，所述支撑脚（1214）与导轨架（1211）铰接，所述支撑脚（1214）可朝向滑轮（1213）一侧翻转。

5.根据权利要求4所述的一种光伏储能并网发电系统，其特征在于：所述支架（12）还包括沿底座（121）长度方向设置的若干用于安装光伏面板（11）的安装架（122），所述光伏面板（11）与安装架（122）固定连接，所述安装架（122）可沿底座（121）长度方向滑动，所述安装架（122）可沿底座（121）的宽度方向翻转。

6.根据权利要求5所述的一种光伏储能并网发电系统，其特征在于：若干所述安装架（122）的宽度和小于底座（121）的长度，所述安装架（122）的两端滑动连接有连接件（123），所述连接件（123）包括与支撑架（1212）固定连接的连接座和转动设置于连接座背离支撑架（1212）一端的连接轴，所述连接轴嵌设于安装架（122）内，所述安装架（122）的两端绕其周向开设有滑槽（1221）。

7.根据权利要求1所述的一种光伏储能并网发电系统，其特征在于：所述支架（12）采用Q235热镀锌钢材制成，所述支架（12）固定连接有避雷针。

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