锂电光伏储能并网供电系统技术方案

技术编号:10720997 阅读:225 留言:0更新日期:2014-12-03 22:41
本实用新型专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术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。【专利说明】锂电光伏储能并网供电系统
本技术属于光伏发电领域,具体涉及一种锂电光伏储能并网供电系统。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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,本技术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。 本技术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。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术锂电光伏储能并网系统实施例原理框图; 图2为本技术系统的模式I工作的示意图; 图3为本技术系统的模式2工作的示意图; 图4为本技术系统的模式3工作的示意图; 图5为本技术系统的模式4工作的示意图; 图6为本技术系统的模式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技术进行进一步介绍。 如图1所示为本技术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。 本技术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 /Jn ο 以上实施例仅用于帮助理解本技术的核心思想,不能以此限制本本文档来自技高网
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【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:单栋梁陈天锦邓长吉李彩生贾耀云王聪慧李杰朱子庚黄栋杰刘向立王攀攀魏艳研
申请(专利权)人:许继电气股份有限公司许继电源有限公司
类型:新型
国别省市:河南;41

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