CN216751204U - 一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，包括光伏组件、选择组件、交流母线、直流母线、光伏变换器和光伏逆变器，所述光伏组件电连接选择组件的公共端，光伏组件的一个选择端经一个选择端经光伏逆变器电连接交流母线，另一个选择端经光伏变换器电连接直流母线。其通过采用选择组件，使得光伏组件可以对输出端进行切换，根据负载使用需求灵活转化，以选择光伏发电系统连接直流端或交流端，从而避免光伏组件连接直流端却供应交流端用电，导致电流经过光伏变换器和PCS，或光伏组件连接交流端却供应直流端，导致电流经过光伏逆变器和PCS导致的二次损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统。
背景技术
在电动汽车快速发展的背景下，电力配网压力越来越大，光储充系统的诞生解决了电网增容、扩容的矛盾，解决了部分偏远地区无电网设施的问题，提高了充电的便捷性，而光储充系统存在交流母线以及直流母线部分，在不同场景下，合理的转化光伏能量输出形式(交/直流转化)，可提高光伏能量的使用效率。
而现有技术的设计方案都要么是光伏经过光伏变换器接入系统直流母线，直流母线经逆变器输送至交流母线，要么是经过光伏逆变器接入系统交流母线，初期方案已经定死，无法根据负载使用需求灵活转化。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，能对光伏组件输出端进行切换，以选择光伏发电系统连接直流端或交流端。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，包括光伏组件、选择组件、交流母线、直流母线、光伏变换器和光伏逆变器，所述光伏组件电连接选择组件的公共端，所述选择组件的一个选择端经光伏逆变器电连接交流母线，且另一个选择端经光伏变换器电连接直流母线。
进一步的，还包括PCS(Power Conversion System，储能变流器)、直流负载、交流负载和储能电池，所述交流母线电连接电网和交流负载，所述直流母线电连接直流负载和储能电池，所述交流母线经PCS电连接直流母线。
进一步的，还包括管理组件，所述管理组件电连接光储充系统的各设备电连接，以得到光储充系统的直流和交流侧的负载量需求，所述管理组件电连接选择组件的控制端。
进一步的，还包括电网输入侧电表和交流侧电表，所述交流母线经交流侧电表电连接交流负载，所述交流母线经电网输入侧电表电连接电网，所述管理组件电连接PCS、电网输入侧电表和交流侧电表。
进一步的，所述交流负载包括直流快充桩，所述管理组件电连接直流快充桩和储能电池的BMS(Battery Management System，电池管理系统)系统。
进一步的，所述管理组件具体是光储充系统的EMS(Energy Management System，能量管理系统)系统。
进一步的，所述选择组件包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器的一端连接光伏组件，另一端连接光伏变换器，并且所述第一继电器的线圈电性连接管理组件；所述第二继电器的一端连接光伏组件，另一端连接光伏逆变器，并且所述第二继电器的线圈电性连接管理组件。
本实用新型的有益效果在于：通过采用选择组件，使得光伏组件可以对输出端进行切换，根据负载使用需求灵活转化，以选择光伏发电系统连接直流端或交流端，从而避免光伏组件连接直流端却供应交流端用电，导致电流经过光伏变换器和PCS，或光伏组件连接交流端却供应直流端，导致电流经过光伏逆变器和PCS导致的二次损耗。
附图说明
图1为本实用新型的一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统的结构示意图。
图2为本实用新型的切换组件的结构示意图。
标号说明：
1、EMS系统；2、光伏组件；3、选择组件；4、光伏逆变器；5、光伏变换器；6、交流负载；7、直流负载；81、交流侧电表；82、电网输入侧电表；9、储能电池；91、BMS系统；10、PCS。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，包括光伏组件、选择组件、交流母线、直流母线、光伏变换器和光伏逆变器，所述光伏组件电连接选择组件的公共端，所述选择组件的一个选择端经光伏逆变器电连接交流母线，且另一个选择端经光伏变换器电连接直流母线。
由上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：通过采用选择组件，使得光伏组件可以对输出端进行切换，根据负载使用需求灵活转化，以选择光伏发电系统连接直流端或交流端，从而避免光伏组件连接直流端却供应交流端用电，导致电流经过光伏变换器和PCS，或光伏组件连接交流端却供应直流端，导致电流经过光伏逆变器和PCS导致的二次损耗。
进一步的，还包括PCS、直流负载、交流负载和储能电池，所述交流母线电连接电网和交流负载，所述直流母线电连接直流负载和储能电池，所述交流母线经PCS电连接直流母线。
由上述描述可知，储能电池在电网价低时充点，电网价高时充电，实现削峰填谷策略。
进一步的，还包括管理组件，所述管理组件电连接光储充系统的各设备电连接，以得到光储充系统的直流和交流侧的负载量需求，所述管理组件电连接选择组件的控制端。
由上述描述可知，管理组件采集光储充系统的直流和交流侧的负载量需求，并自动切换选择组件以切换光伏组件的输出端，实现自动管理控制。
进一步的，还包括电网输入侧电表和交流侧电表，所述交流母线经交流侧电表电连接交流负载，所述交流母线经电网输入侧电表电连接电网，所述管理组件电连接PCS、电网输入侧电表和交流侧电表。
由上述描述可知，管理组件电连接电网输入侧电表、交流侧电表和PCS，实现对交流端负载量需求的采集。
进一步的，所述直流负载包括直流快充桩，所述管理组件电连接直流快充桩和储能电池的BMS系统。
由上述描述可知，管理组件实现对直流端负载量需求的采集。
进一步的，所述管理组件具体是光储充系统的EMS系统。
由上述描述可知，采用EMS作为管理组件，无需另设处理器，有利于光储充系统的集成化。
进一步的，所述选择组件包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器的一端连接光伏组件，另一端连接光伏变换器，并且所述第一继电器的线圈电性连接管理组件；所述第二继电器的一端连接光伏组件，另一端连接光伏逆变器，并且所述第二继电器的线圈电性连接管理组件。
由上述描述可知，第一继电器和第二继电器一起实现了选择组件的切换，进而实现了光伏组件输出的切换。
本实用新型的一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，用于光储能系统中对光伏组件的输出端进行切换，以提升光伏组件的使用效率。
实施例一
请参照图1，本实施例的一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，其包括光伏组件2、选择组件3、直流母线、光伏变换器5、光伏逆变器4、交流母线、直流负载7、交流负载6、PCS10、交流侧电表81、电网输入侧电表82、储能电池9和作为管理组件的EMS系统1。
选择组件3的公共端电连接光伏组件2，一个选择端经光伏逆变器4电连接交流母线，另一个选择端经光伏变换器5电连接直流母线，EMS系统1电连接光伏逆变器4、光伏变换器5和选择组件3的控制端。
交流母线经由电网输入侧电表82电连接电网，经由交流侧电表81电连接交流负载6，直流母线经由PCS10电连接交流母线，直流母线分别电连接直流负载7和储能电池9。
直流负载7具体包括DC/DC变换器以及直流快充桩，直流充电桩通过DC/DC变换器连接直流母线。EMS系统1电连接直流快充桩、交流侧电表81、电网输入侧电表82、PCS10、和储能电池9的BMS系统91，其中，PCS10与EMS系统1采用RS485通讯，电池BMS系统91与EMS系统1采用CAN通讯，直流快充桩与EMS系统1采用以太网通讯，光伏逆变器4与EMS系统1采用RS485通讯，光伏变换器5与EMS系统1采用RS485通讯，电网输入侧电能表与交流负载6侧电能表分别与EMS采用RS485通讯，从而EMS对各设备的通讯采样，得到光储充系统的直流、交流侧的负载量需求。
其中，当直流母线需求功率≥光伏组件2发电功率时，由EMS下发控制光伏组件2输出切换成光伏变换器5输出；
当交流母线需求功率≥光伏组件2发电功率时，由EMS下发控制光伏组件2输出切换成光伏逆变器4输出。
对于切换组件，其可以采用各种可以实现在两个选择端间切换的结构，例如继电器、断路器、可控硅晶闸管等，本实用新型不以此为限，仅举例进行说明：
如图2所示，选择组件3包括断路器QF1、第一继电器K1和第二继电器K2，第一继电器K1的一端连接断路器QF1，另一端连接光伏变换器，并且第一继电器的线圈电性连接管理组件；第二继电器K2的一端连接断路器QF1，另一端连接光伏逆变器，并且第二继电器K2的线圈电性连接管理组件，断路器QF1的另一端连接光伏组件。
综上所述，本实用新型提供的一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，通过采用选择组件3，使得光伏组件2可以对输出端进行切换，根据负载使用需求灵活转化，以选择光伏发电系统连接直流端或交流端，从而避免光伏组件2连接直流端却供应交流端用电，导致电流经过光伏变换器5和PCS10，或光伏组件2连接交流端却供应直流端，导致电流经过光伏逆变器4和PCS10导致的二次损耗。
综上所述，本实用新型提供的一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，通过采用选择组件，使得光伏组件可以对输出端进行切换，根据负载使用需求灵活转化，以选择光伏发电系统连接直流端或交流端，从而避免光伏组件连接直流端却供应交流端用电，导致电流经过光伏变换器和PCS，或光伏组件连接交流端却供应直流端，导致电流经过光伏逆变器和PCS导致的二次损耗。
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及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，其特征在于：包括光伏组件、选择组件、交流母线、直流母线、光伏变换器和光伏逆变器，所述光伏组件电连接选择组件的公共端，所述选择组件的一个选择端经光伏逆变器电连接交流母线，且另一个选择端经光伏变换器电连接直流母线。
2.根据权利要求1所述的一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，其特征在于：还包括PCS、直流负载、交流负载和储能电池，所述交流母线电连接电网和交流负载，所述直流母线电连接直流负载和储能电池，所述交流母线经PCS电连接直流母线。
3.根据权利要求2所述的一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，其特征在于：还包括管理组件，所述管理组件电连接光储充系统的各设备，以得到光储充系统的直流和交流侧的负载量需求，所述管理组件电连接选择组件的控制端。
4.根据权利要求3所述的一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，其特征在于：还包括电网输入侧电表和交流侧电表，所述交流母线经交流侧电表电连接交流负载，所述交流母线经电网输入侧电表电连接电网，所述管理组件电连接PCS、电网输入侧电表和交流侧电表。
5.根据权利要求3所述的一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，其特征在于：所述直流负载包括直流快充桩，所述管理组件电连接直流快充桩和储能电池的BMS系统。
6.根据权利要求3所述的一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，其特征在于：所述管理组件具体是光储充系统的EMS系统。
7.根据权利要求3所述的一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，其特征在于：所述选择组件包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器的一端连接光伏组件，另一端连接光伏变换器，并且所述第一继电器的线圈电性连接管理组件；所述第二继电器的一端连接光伏组件，另一端连接光伏逆变器，并且所述第二继电器的线圈电性连接管理组件。
8.根据权利要求6所述的一种提升光伏发电系统使用效率的光储充系统，其特征在于：当直流母线需求功率大于等于光伏组件发电功率时，光伏组件的输出切换连接光伏变换器；
当交流母线需求功率大于等于光伏组件发电功率时，光伏组件的输出切换连接光伏逆变器。
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