一种新能源站功率快速控制的通讯系统技术方案

本发明专利技术提供一种新能源站功率快速控制的通讯系统，包括光伏阵列单元、并网交流电路单元、并网逆变器单元、功率控制单元、储能单元和无功补偿单元；光伏阵列单元用于输出电压电流，通过并网交流电路单元传输给并网逆变器单元，并网逆变器单元用于光伏阵列单元、储能装置与并网电站之间的功率传输，并网交流电路单元包括滤波电路、耦合电感和隔离变压器，滤波电路用于过滤并网逆变器单元中的高次谐波，耦合电感用于光伏阵列单元向电网输送功率的大小，隔离变压器用于隔离直流分量。本发明专利技术能够实现最大功率点跟踪控制，可以满足对直流电压宽的输入范围的要求。

A Communication System for Fast Power Control of a New Energy Station

The invention provides a communication system for fast power control of a new energy station, including a photovoltaic array unit, a grid-connected AC circuit unit, a grid-connected inverter unit, a power control unit, an energy storage unit and a reactive power compensation unit; a photovoltaic array unit is used for output voltage and current, which is transmitted to the grid-connected inverter unit through the grid-connected AC circuit unit, and a grid-connected inverter unit for the photovoltaic array. The grid-connected AC circuit unit includes filter circuit, coupling inductance and isolation transformer. The filter circuit is used to filter the high-order harmonics in grid-connected inverter unit, the coupling inductance is used to transmit power to grid by photovoltaic array unit, and the isolation transformer is used to isolate DC component. The invention can realize maximum power point tracking control, and can satisfy the requirement of wide input range of DC voltage.

【技术实现步骤摘要】
一种新能源站功率快速控制的通讯系统
本专利技术涉及光伏发电
，具体涉及一种新能源站功率快速控制的通讯系统。
技术介绍
太阳能的一种重要利用形式是太阳能光伏发电，利用太阳能电池把能量从光能转为电能，随着科技的飞速发展，光伏发电在我国乃至世界范围均得到巨大的发展，近年来，为促进低碳经济的发展，以光伏发电为主的太阳能产业快速兴起。太阳能电池工作的原理是利用半导体具有的光伏效应，就是在太阳光的照射下会产生光电压的现象，同核能、风能、化石能源等发电技术相比，光伏发电具有发电原理先进、太阳能资源的无限性和分布特性、不存在资源耗尽问题等优势。从电力系统关系方面可以将光伏发电系统分为并网与独立光伏发电系统，与独立光伏发电系统相比，分布式并网发电系统能够为太阳能光伏发电许多好处，诸如：不用顾忌负载供电质量和供电的稳定性问题；光伏电池能够一直在最大功率的地方工作，通过大电网可以吸收太阳能发出的所有电能，使太阳能的发电效率得到提升；可以将电能直接输入电网，能够有效的利用光伏阵列所发出的电力，充放电过程中的能量损耗有所降低，减少了系统的投资；这种系统还可以对公用电网起到调峰的作用。现阶段光伏并网发电系统还有几个问题：首先发电运行受气候环境因素影响大；其次，光伏阵列发电效率低，且系统的造价成本高。由于光伏供电系统是一种分散式的发电系统，它对传统的集中供电系统会造成不好的影响，如孤岛效应、谐波污染等。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的问题是提供一种新能源站功率快速控制的通讯系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种新能源站功率快速控制的通讯系统，包括光伏阵列单元、并网交流电路单元、并网逆变器单元、功率控制单元、储能单元和无功补偿单元；所述光伏阵列单元通过所述并网交流电路单元与所述并网逆变器单元电性连接，所述并网逆变器单元与所述功率控制单元电性连接，所述功率控制单元与所述储能单元电性连接，所述储能单元外部连接有并网电站，所述无功补偿单元电性连接在所述功率控制单元和所述储能单元之间，所述光伏阵列单元用于输出电压电流，通过所述并网交流电路单元传输给所述并网逆变器单元，所述并网逆变器单元用于所述光伏阵列单元、所述储能装置与并网电站之间的功率传输，所述并网交流电路单元包括滤波电路、耦合电感和隔离变压器，所述滤波电路用于过滤所述并网逆变器单元中的高次谐波，所述耦合电感用于所述光伏阵列单元向电网输送功率的大小，所述隔离变压器用于隔离直流分量。优选地，所述并网逆变器单元包括DC-DC变换器和DC-AC变换器，所述DC-DC变换器用于实现最大功率点的跟踪控制，所述DC-DC变换器通过DClink连接所述DC-AC变换器，所述DC-AC变换器用于稳定前后级之间的直流测电压并完成控网电流调节电网的无功功率。优选地，所述功率控制单元包括直流测欠电压检测电路、直流侧过电压检测电路和交流侧过电流检测电路，所述直流测欠电压检测电路判断所述光伏阵列单元处于正常工作状态还是处于欠压工作状态，所述直流侧过电压检测电路用于采集升压斩波电路的电容的两侧电压值，交流侧过电流检测电路用于交流两相电流的检测。优选地，所述储能单元设置为蓄电池组，所述蓄电池组包括若干聚合物电池。优选地，所述聚合物电池之间通过串联连接，所述光伏阵列单元采集太阳能然后通过并网交流电路单元和所述并网逆变器单元将光能转换成电能，电能输入给所述储能单元并输出给所述并网电站。本专利技术具有的优点和积极效果是：(1)通过设置并网交流电路单元能够将光伏阵列单元采集的太阳能转化输出给，并网交流电路单元包括滤波电路、耦合电感和隔离变压器，能够过滤去除并网逆变器单元中的高次谐波，实现控制光伏阵列单元向电网输送功率的大小，通过无功补偿单元能够很好的适应配电网的各项参数，有效实现无功补偿和有功发电的统一调控，对于增加供电可靠性、改善电网末端地区的供电质量有重要的作用。(2)通过将并网逆变器单元设置为DC-DC变换器和DC-AC变换器的二级结构设置，与单级结构相比该两级结构能够经由DC-DC变换器直接完成升压和MPPT功能，再经由DC-AC变换器实现并网过程，虽然增加了元器件的设置，但不仅有利于实现最大功率点跟踪控制，可以满足对直流电压宽的输入范围的要求，还有利于满足逆变器在电网中的要求。附图说明图1是本专利技术的一种新能源站功率快速控制的通讯系统的工作过程示意框图；图2是本专利技术的一种新能源站功率快速控制的通讯系统的并网交流电路单元的电路原理图；图3是本专利技术的一种新能源站功率快速控制的通讯系统的并网逆变器单元的电路原理图；图4是本专利技术的一种新能源站功率快速控制的通讯系统的直流测欠电压检测电路的电路原理图；图5是本专利技术的一种新能源站功率快速控制的通讯系统的直流侧过电压检测电路的电路原理图；图6是本专利技术的一种新能源站功率快速控制的通讯系统的无功补偿单元的电路原理图；图中：1-光伏阵列单元；2-并网交流电路单元；3-并网逆变器单元；4-功率控制单元；5-储能单元；6-无功补偿单元；7-并网电站；8-滤波电路；9-耦合电感；10-隔离变压器；11-DC-DC变换器；12-DC-AC变换器。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合具体实施例和附图对本专利技术进行进一步的描述。如图1至图6所示，本专利技术提供一种新能源站功率快速控制的通讯系统，包括光伏阵列单元1、并网交流电路单元2、并网逆变器单元3、功率控制单元4、储能单元5和无功补偿单元6；所述光伏阵列单元1通过所述并网交流电路单元2与所述并网逆变器单元3电性连接，所述并网逆变器单元3与所述功率控制单元电性连接4，所述功率控制单元4与所述储能单元5电性连接，所述储能单元5外部连接有并网电站7，所述无功补偿单元6电性连接在所述功率控制单元4和所述储能单元5之间，所述光伏阵列单元1用于输出电压电流，通过所述并网交流电路单元2传输给所述并网逆变器单元3，所述并网逆变器单元3用于所述光伏阵列单元1、所述储能装置5与并网电站7之间的功率传输，参照图2所示，所述并网交流电路单元2包括滤波电路8、耦合电感9和隔离变压器10，IPV、UPV分别为光伏阵列单元1的输出电流和电压，mα、α分别为PWM逆变器的幅值调制比和移相角，U1∠θ1、P1+jQ1为逆变器交流侧输出电压和功率，U2∠θ2、P2+jQ2为光伏发电系统并网点电压和注入电网的功率，所述滤波电路8用于过滤所述并网逆变器单元3中的高次谐波，所述耦合电感9用于控制所述光伏阵列单元1向电网输送功率的大小，所述隔离变压器10用于隔离直流分量。进一步地，所述并网逆变器单元3包括DC-DC变换器11和DC-AC变换器12，所述DC-DC变换器11用于实现最大功率点的跟踪控制，所述DC-DC变换器11通过DClink连接所述DC-AC变换器12，所述DC-AC变换器12用于稳定前后级之间的直流测电压并完成控网电流调节电网的无功功率。进一步地，所述功率控制单元4包括直流测欠电压检测电路、直流侧过电压检测电路和交流侧过电流检测电路，所述直流测欠电压检测电路判断所述光伏阵列单元1处于正常工作状态还是处于欠压工作状态，所述直流侧过电压检测电路用于采集升压斩波电路的电容的两侧电压值，交流侧过电流检测电路用于交流两相电流的检测。参照如图4所示，当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源站功率快速控制的通讯系统，其特征在于：包括光伏阵列单元(1)、并网交流电路单元(2)、并网逆变器单元(3)、功率控制单元(4)、储能单元(5)和无功补偿单元(6)；所述光伏阵列单元(1)通过所述并网交流电路单元(2)与所述并网逆变器单元(3)电性连接，所述并网逆变器单元(3)与所述功率控制单元电性连接(4)，所述功率控制单元(4)与所述储能单元(5)电性连接，所述储能单元(5)外部连接有并网电站(7)，所述无功补偿单元(6)电性连接在所述功率控制单元(4)和所述储能单元(5)之间，所述光伏阵列单元(1)用于输出电压电流，通过所述并网交流电路单元(2)传输给所述并网逆变器单元(3)，所述并网逆变器单元(3)用于所述光伏阵列单元(1)、所述储能装置(5)与并网电站(7)之间的功率传输，所述并网交流电路单元(2)包括滤波电路(8)、耦合电感(9)和隔离变压器(10)，所述滤波电路(8)用于过滤所述并网逆变器单元(3)中的高次谐波，所述耦合电感(9)用于所述光伏阵列单元(1)向电网输送功率的大小，所述隔离变压器(10)用于隔离直流分量。

【技术特征摘要】
1.一种新能源站功率快速控制的通讯系统，其特征在于：包括光伏阵列单元(1)、并网交流电路单元(2)、并网逆变器单元(3)、功率控制单元(4)、储能单元(5)和无功补偿单元(6)；所述光伏阵列单元(1)通过所述并网交流电路单元(2)与所述并网逆变器单元(3)电性连接，所述并网逆变器单元(3)与所述功率控制单元电性连接(4)，所述功率控制单元(4)与所述储能单元(5)电性连接，所述储能单元(5)外部连接有并网电站(7)，所述无功补偿单元(6)电性连接在所述功率控制单元(4)和所述储能单元(5)之间，所述光伏阵列单元(1)用于输出电压电流，通过所述并网交流电路单元(2)传输给所述并网逆变器单元(3)，所述并网逆变器单元(3)用于所述光伏阵列单元(1)、所述储能装置(5)与并网电站(7)之间的功率传输，所述并网交流电路单元(2)包括滤波电路(8)、耦合电感(9)和隔离变压器(10)，所述滤波电路(8)用于过滤所述并网逆变器单元(3)中的高次谐波，所述耦合电感(9)用于所述光伏阵列单元(1)向电网输送功率的大小，所述隔离变压器(10)用于隔离直流分量。2.根据权利要求1所述的一种新能源站功率快速控制的通讯系统，其特征在于：所述并网逆变器单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：续麦贵，
申请(专利权)人：杭州光曲智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33