本实用新型专利技术提供一种用于光伏发电系统的并网离网兼容切换系统，该切换系统由光伏组件、并网逆变器、离网逆变器、DC/DC控制器、蓄电池管理单元、蓄电池组、接触器、接触器辅助触点、中间继电器、中间继电器辅助触点、延时吸合继电器、延时吸合继电器辅助触点、微型正弦波逆变器、数据采集传输板、GPRS通信模块、微型断路器等组成；本实用新型专利技术在市电接入正常时，自动将级联的光伏组件转换成串联模式接入到光伏并网逆变器，保证光伏发电系统正常并网发电,市电停电后，自动将级联的光伏组件转换成多组并联模式接入到DC/DC控制器，保证光伏发电系统在市电停电后仍能继续发电，发出的电能由备用蓄电池存储。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于光伏发电系统的并网离网兼容切换系统，属于新能源及分布式光伏发电应用领域。
技术介绍
环境问题越来越成为制约社会经济、生活发展的重要因素，提高新能源发电比例以解决环境问题已经成为社会共识，分布式光伏将发电系统建设在用户需求侧，极大的避免了集中式光伏发电输配电困难、成本高昂导致的弃光问题。分布式光伏发电系统自发自用、余电上网模式将输电损耗降到最低，提高了光伏能源利用效率，然而，由于社会经济发展水平不一，局部地区分布式光伏发电系统并网点电压的稳定性难于有效保障，必然导致分布式光伏电能的极大浪费。广大边远地区市电不稳定是客观实情，然而这些地区对市电稳定性的要求同样迫切，特别是对于处在边远地区的通信服务供应商而言，市电不稳定带来的困扰则更为明显，在上述边远地区安装分布式光伏发电系统，并网离网兼顾成为客观需求。常见的解决方案是并网离网兼容一体化逆变器，但是相比并网逆变器、通用DC/DC控制器的需求量和产业化水平，并网离网兼容一体化逆变器的需求量和产业化水平微乎其微，导致其价格居高不下，用户投资回收遥遥无期。除此之外，并网离网兼容一体化逆变器内部集成的蓄电池充电控制器的光伏输入电压远高于蓄电池组电压，引起的开关元器件开关损耗、发热、散热器体积增大等问题，导致其内部集成的蓄电池充电控制器的额定输出容量远远小于并网状态下光伏组件额定容量，经常不足并网状态下光伏组件额定容量的50％，导致离网时光伏电能浪费严重。为了在离网并网条件下均能最大限度的提高光伏发电利用率，同时保证系统稳定运行，缩短用户投资回收期，提出了一种用于光伏发电系统的并网离网兼容切换系统。该系统在正常并网运行时，光伏组件自动组合成串联模式以满足并网逆变器输入电压要求，市电断电后，光伏组件自动组合成多组并联模式，以保证通用DC/DC控制器输入电压不超过最大限值。在实际应用中，用户可根据实际
需求布置该切换系统的基本配置，例如在通信基站供电系统中，直流负载是最重要负载，则在该类型的供电系统中，可以不用配置离网逆变器，可进一步节约用户的建设成本。
技术实现思路
本技术针对分布式光伏发电系统中存在的问题，提出了一种应用于光伏发电系统的并网离网兼容切换系统，主要目的是：市电正常时由通用并网逆变器发电，提高用户发电收益；市电停电时，由通用DC/DC控制器为蓄电池补充电能，用户可以根据实际需求灵活选择使用直流供电或是通过配置离网逆变器实现交流供电。本技术的重要意义在于将通用并网逆变器、通用DC/DC控制器、离网逆变器等需求量较大、产业化水平较高、规模化成本较低的标准电源设备作为配件，通过并网离网兼容切换单元有机组合成并网离网兼容切换系统，根据规模化效应和最小用户需求配置原则，可以极大的降低用户建设成本。相比于并网离网兼容一体化逆变器，不仅在于规模化降低了建设成本，而且大大提高了离网工作时光伏电能的利用率，可进一步提高用户收益、缩短投资回收期。技术中涉及的并网离网兼容切换系统采用模块化布置方案，且涉及的所有工作模式均自动切换，施工简单、维护方便。具体的，本技术的目的通过以下技术方案实现：本技术由光伏组件、三极接触器、四极接触器、两开两闭四极接触器、三极接触器线圈、四极接触器线圈、两开两闭四极接触器线圈、延时吸合继电器线圈、延时吸合继电器动合触点、中间继电器、中间继电器动合触点、中间继电器动断触点、四极接触器动断辅助触点、三极接触器动断辅助触点、微型正弦波逆变器、微型断路器、GPRS通信模块、三极接触器动合辅助触点、四极接触器动合辅助触点、数据采集传输板、并网逆变器、蓄电池组、离网逆变器、蓄电池管理单元、DC/DC控制器组成。四组光伏组件中每一组光伏组件的正极均与任选的一个四极接触器动合主触点上口分别连接，该四极接触器的下口短接后接入到DC/DC控制器的正极输入端，四组光伏组件中每一组光伏组件的负极均与另一个四极接触器动合主触点上口分别连接，该四极接触器的下口短接后接入到DC/DC控制器的负极输入端。第一组光伏组件的负极串联任选的一个三极接触
器的一个动合主触点后接到第二组光伏组件的正极，第二组光伏组件的负极串联该三极接触器的另一个动合主触点后接入到第三组光伏组件的正极，第三组光伏组件的负极串联该三极接触器的最后一个动合主触点后接入到第四组光伏组件的正极，第一组光伏组件的正极串联另外一个三极接触器的一个动合主触点后接入到并网逆变器的正输入端，第四组光伏组件的负极串联该三极接触器另外两个动合主触点后接入到并网逆变器的负输入端。工作状态下，三极接触器所有动合主触点同步吸合或断开，四极接触器所有动合主触点同步吸合或断开，且三极接触器和四极接触器的动合主触点在同一时刻不能同时吸合，三极接触器动合主触点断开一段时间后，四极接触器动合主触点才能正常吸合，同理，四极接触器动合主触点断开一段时间后，三极接触器动合主触点才能正常吸合，同一时间节点上，三极接触器动合主触点和四极接触器动合主触点所有可能的状态包括：三极接触器动合主触点断开、四极接触器动合主触点断开；三极接触器动合主触点断开、四极接触器动合主触点闭合；四极接触器动合主触点断开、三极接触器动合主触点闭合。为保证三极接触器、四极接触器按照上述说明中的规律吸合或断开，三极接触器线圈同时得电或失电，四极接触器线圈同时得电或失电，但是三极接触器线圈和四极接触器线圈不能同时得电，同一时间节点上，三极接触器线圈和四极接触器线圈所有可能的得电状态包括：三极接触器线圈失电、四极接触器线圈失电；三极接触器线圈失电、四极接触器线圈得电；四极接触器线圈失电、三极接触器线圈得电。为保证三极接触器线圈按照上述说明中的规律得电或失电，两个三极接触器线圈的一端短接并与一个延时吸合继电器线圈的一端相连后与市电侧微型断路器一端相连，两个三极接触器线圈的另一端短接后，依次与延时吸合继电器动合触点、中间继电器动合触点、两个四极接触器动断辅助触点串联后接到市电侧微型断路器的另一端，该延时吸合继电器线圈的另一端连接到中间继电器动合触点、延时吸合继电器动合触点串联中点处。为保证四极接触器线圈按照上述说明中的规律得电或失电，两个四极接触器线圈一端短接并与另一个延时吸合继电器线圈的一端相连后与微型正弦波逆变器输出的一端相连，四极接触器线圈的另一端短接后，依次与该延时吸合继电器
动合触点、中间继电器动断触点、两个三极接触器动断辅助触点串联后连接到微型正弦波逆变器输出的另一端，该延时吸合继电器线圈的另一端连接到中间继电器动合触点、延时吸合继电器动合触点串联中点处。所述的一种用于光伏发电系统的并网离网兼容切换系统：当市电断电时，中间继电器KA线圈失电，中间继电器KA动合触点断开，中间继电器KA动断触点闭合，中间继电器KA动合触点断开导致三板接触器KM1、KM2线圈、延时吸合继电器KT2线圈供电回路断开，并导致延时吸合继电器KT2动合触点、三极接触器KM1、KM2动合主触点断开，连带三极接触器KM1、KM2动断辅助触点闭合，此时光伏组件与并网逆变器的连接完全断开，同时由于中间继电器KA动断触点、三极接触器KM1、KM2动断辅助触点闭合，使得延时吸合继电器KT1线圈得电，延时吸合继电器KT1线本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于光伏发电系统的并网离网兼容切换系统，其特征在于：它由光伏组件(100、101、102、103)、三极接触器(104、105)、四极接触器(106、107)、两开两闭四极接触器(136)、三极接触器线圈(108、109)、四极接触器线圈(118、119)、两开两闭四极接触器线圈(135)、延时吸合继电器线圈(115、125)、延时吸合继电器动合触点(110、120)、中间继电器(117)、中间继电器动合触点(111)、中间继电器动断触点(121)、四极接触器动断辅助触点(112、114)、三极接触器动断辅助触点(122、124)、微型正弦波逆变器(116)、微型断路器(126、131)、GPRS通信模块(127)、三极接触器动合辅助触点(128)、四极接触器动合辅助触点(129)、数据采集传输板(130)、并网逆变器(132)、蓄电池组(133)、离网逆变器(113)、蓄电池管理单元(123)、DC/DC控制器(134)组成；光伏组件(100)正极与四极接触器(106)其中一个动合主触点上口相连，光伏组件(100)负极与四极接触器(107)其中一个动合主触点上口相连，光伏组件(101)正极与四极接触器(106)另一个动合主触点上口相连，光伏组件(101)负极与四极接触器(107)另一个动合主触点上口相连，光伏组件(102、103)正极、负极与四级接触器(106、107)的剩余动合主触点上口的接法依次类推，四极接触器(106)四个动合主触点下口短接后连接到DC/DC控制器(134)正极输入端，四极接触器(107)四个动合主触点下口短接后连接到DC/DC控制器(134)负极输入端；光伏组件(100)正极与三极接触器(104)其中一个动合主触点串联后接到并网逆变器(132)正输入端，光伏组件(103)负极与三极接触器(104)另外两个动合主触点依次串联后接到并网逆变器(132)负输入端。...
【技术特征摘要】
1.一种用于光伏发电系统的并网离网兼容切换系统，其特征在于：它由光伏组件(100、101、102、103)、三极接触器(104、105)、四极接触器(106、107)、两开两闭四极接触器(136)、三极接触器线圈(108、109)、四极接触器线圈(118、119)、两开两闭四极接触器线圈(135)、延时吸合继电器线圈(115、125)、延时吸合继电器动合触点(110、120)、中间继电器(117)、中间继电器动合触点(111)、中间继电器动断触点(121)、四极接触器动断辅助触点(112、114)、三极接触器动断辅助触点(122、124)、微型正弦波逆变器(116)、微型断路器(126、131)、GPRS通信模块(127)、三极接触器动合辅助触点(128)、四极接触器动合辅助触点(129)、数据采集传输板(130)、并网逆变器(132)、蓄电池组(133)、离网逆变器(113)、蓄电池管理单元(123)、DC/DC控制器(134)组成；光伏组件(100)正极与四极接触器(106)其中一个动合主触点上口相连，光伏组件(100)负极与四极接触器(107)其中一个动合主触点上口相连，光伏组件(101)正极与四极接触器(106)另一个动合主触点上口相连，光伏组件(101)负极与四极接触器(107)另一个动合主触点上口相连，光伏组件(102、103)正极、负极与四级接触器(106、107)的剩余动合主触点上口的接法依次类推，四极接触器(106)四个动合主触点下口短接后连接到DC/DC控制器(134)正极输入端，四极接触器(107)四个动合主触点下口短接后连接到DC/DC控制器(134)负极输入端；光伏组件(100)正极与三极接触器(104)其中一个动合主触点串联后接到并网逆变器(132)正输入端，光伏组件(103)负极与三极接触器(104)另外两个动合主触点依次串联后接到并网逆变器(132)负输入端。2.如权利要求1所述的一种用于光伏发电系统的并网离网兼容切换系统，其特征在于：三极接触器线圈(108、109)的一端短接并与延时吸合继电器线圈(115)的一端相连后与市电侧微型...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜宪明，高爽，
申请(专利权)人：姜宪明，北京凯华网联新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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