[實用新型]地域并網型光伏系統

無效

• 申請號: 200920084066.8
• 申請日: 2009-03-10
• 公開（公告）號: CN201393183Y
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 車孝軒
• 申請（專利權）人: 車孝軒
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;H02J3/38;H02J15/00;H02M3/22
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱盛華

技術領域

本實用新型涉及一種光伏發電能自給自足使用，并能大規模、集中并網的地域系統。

背景技術

目前，用于住宅、工廠、學校等單位的光伏系統的構成如圖6所示。該系統由商用配電線、太陽電池陣列、逆變器以及負載等構成。系統的最大特點是：各光伏系統分別與商用電力系統的配電線并網，太陽電池產生的電能供給負載，有剩余電能時送入電力系統，電能不足時則由電力系統供電。但是，這種光伏系統大規模、集中并網時，在并網點會出現配電線電壓上升、反送電、電能的有效利用以及系統管理等問題，不能適應未來光伏系統的應用與普及。

現在的太陽能光伏系統存在以下問題：

1)住宅屋頂太陽能光伏系統產生的電能的40％被家庭消費，剩余的60％的電能被送往電力系統，自然能源產生的電能沒有被家庭完全使用；

2)太陽能光伏系統大量、集中普及時，會出現反送電以及并網點電壓上升問題，如果自家全部使用自然能源，剩余電能不會送往電力系統，則可解決上述問題；

3)目前家用電器為交流電器，但將來家用交流電器可能會逐步變為直流電器，太陽能光伏發電等自然能源產生的直流電能如不經交流轉換而直接使用，一方面可以省去逆變器，另一方面可以減少因使用逆變器而產生的大約5-6％的電能損失；

4)將來，電動車、電動摩托車以及LED照明裝置等直流負載將會進入普通的家庭，因此有必要設置自然能源直流供電系統，一方面為電動車、電動摩托車以及電能存儲裝置等充電，另一方面為LED等照明裝置提供電源。

發明內容

本實用新型的目的是針對上述現狀，旨在提供一種大規模、集中并網時滿足對電力系統的供電品質、可靠性、電能的有效利用、系統管理等的要求，并使電能損失小、系統管理容易、維護方便、成本低的地域并網型光伏系統。

本實用新型目的的實現方式為，地域并網型光伏系統，為發電企業設置的帶有地域配電線并與電力系統在某一連接點并網的全自然能源直流供電型光伏系統和/或利用自然能源發電、電能自給自足使用的地域直流供電型光伏系統，

全自然能源直流供電型光伏系統的太陽能、風能所發電一路送往氫能制造系統，一路再分送電能存儲系統、直流用電設施和逆變器，逆變器再供交流用電設施，氫能制造系統向燃料電池供氫，燃料電池所產生的熱能一路提供熱水，產生的電能一路送往地域直流配電線，

地域并網型光伏系統在屋頂、建筑物的壁面、山坡、閑置空地所建的太陽光發電站經DC-DC式直流遮斷器一路經交/直雙向電能轉換式交、直流遮斷器、地域交流配電線、系統并網保護裝置送入商用配電線，一路又分兩路，一路送往電能存儲裝置，一路送往地域直流配電線，供地域內直流用電設施，

DC-DC式直流遮斷器的逆變器依次接升壓降壓電路、整流電路，通過地域直線配電線接故障信號檢測裝置、控制裝置，交/直流雙向電能轉換式交、直流遮斷器的交/直流雙向電能轉換裝置通過地域交流配電線接故障信號檢測裝置、控制裝置。

本實用新型具有以下優點：

(1)解決了電壓上升問題

由于地域系統內的直流負載之間、交流負載之間的用電可以相互融通，以及使用了電能存儲裝置、氫能制造裝置以及燃料電池等，太陽能發電站所產生的剩余電能可在地域系統內被消費、存儲，使送入商用電力系統的電能大大減少，因此可以解決并網點商用配電線的電壓上升問題，提高電力系統的供電質量；

(2)解決了反送電問題

商用電力系統出現短路、停電等故障時，可以通過系統并網保護裝置將地域并網型光伏系統與商用電力系統分離，從而可避免檢修人員在檢修商用電力系統的短路、停電等故障時而發生觸電事故，可以比較容易地解決反送電問題；

(3)電能有效利用

太陽能發電站所發生的電能可以通過地域配電線供給地域內的負載、實現電能相互融通，可大大減少與商用電力系統的電能交換，使太陽能發電站所發生的電能更多地被地域系統內的負載所利用，提高了太陽能發電站所產生的電能的利用率，使太陽能發電站發生的電能得到有效利用，另外，由于地域系統與商用電力系統之間的交換電能減少，因此可大大減少電能損失；

(4)可減少電能轉換器和系統并網保護裝置

在地域并網型光伏系統中只需設置一臺交/直流雙向電能轉換器、一臺系統并網保護裝置，減少了裝置，降低了成本，系統管理容易、維護方便；

(5)由于在并網處設置了電壓調整裝置，必要時可通過該裝置對并網處的電壓進行調整。