[實用新型]一種高層建筑微電網

有效

• 申請號: 201320505992.4
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN203387292U
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 張功輝;陳德志;陳文峰;劉廣斌;張占江;吳向榮;李俊
• 申請（專利權）人: 珠海興業綠色建筑科技有限公司;湖南興業綠色能源科技有限公司;珠海興業節能科技有限公司;珠海興業新能源科技有限公司;湖南興業太陽能科技有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02J3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及微電網領域，特別涉及一種高層建筑微電網。

背景技術

隨著傳統能源日益枯竭，環境問題日益凸顯，用電日益緊張。分布式能源發電與建筑相結合越來越受到人們的重視。高層建筑負荷大，能耗高，充分利用分布式能源發電成為解決這一問題的重要手段之一。然而，由于建筑立面上的組件在不同時刻都會受到不同程度陰影遮擋的影響，若按照簡單串并聯后接入電站型并網逆變器。由于受到陰影遮擋的影響，每個組串中光伏組件的電壓電流會有很大的差別，從而影響到整個光伏發電效率。此外，大量的分布式能源直接并入該建筑的公共電網中。分布式發電的波動性和間斷性將會給該建筑的公共電網的穩定帶來很大的挑戰。

發明內容

針對以上出現的問題，本實用新型提供的高層建筑微電網是保證光伏發電效率和安全并網的重要途徑,?有效克服了光伏組件因受陰影遮擋而造成的組串電壓、電流不一致，從而導致光伏發電效率較低的缺陷；提高了高層建筑供電系統的穩定性。

為了達到上述目的，本實用新型的高層建筑微電網是這樣實現的：一種高層建筑微電網,主要由建筑立面子網模塊和屋頂子網模塊組成。

建筑立面子網模塊位于不同陰影遮擋區域的光伏組件組串后分別連接至組串型并網逆變器不同的輸入端，組串型并網逆變器輸出端連接至雙向變換器的輸出端及該區域的負荷，蓄電池組連接至雙向變換器的直流側，雙向變換器的輸入端連接市電母線。

屋頂子網模塊與市電連接，屋頂光伏發電模塊及負荷分別與儲能變流器的交流側連接，儲能變流器的直流側連接蓄電池組。

建筑立面子網模塊和屋頂子網模塊有并網運行及孤島運行兩種工作模式，并能夠在兩種工作模式之間平滑切換。

建筑立面子網模塊中光伏組件按照陰影分布情況進行組串。由于光伏組件在建筑立面上布板，或多或少會受到陰影的影響，但是建筑立面上的陰影呈區域性分布的。將同一陰影遮擋區域內的光伏組件組串后接入組串逆變器同一輸入端，確保輸入同一輸入端的組串電壓電流一致。

建筑立面子網模塊組串型并網逆變器有兩個及以上最大功率點跟蹤輸入端。每個最大功率點跟蹤輸入端允許連接不同類型、電壓、電流的光伏組串。每個輸入端互相不受影響，這樣就克服了輸入逆變器中組串電壓、電流不同而導致發電效率低的缺陷。

建筑立面子網模塊中的光伏組件不僅能夠為該建筑提供電能，而且還能起到裝飾作用，達到美化建筑的效果。

屋頂子網模塊中的儲能變流器可雙向交直變流，并可實現并網運行及孤島運行兩種工作模式的平滑切換，保證了屋頂子網模塊在市電正常或故障狀態下都能正常運行，提高了建筑供電的可靠性。

本實用新型的高層建筑微電網，有效降低了建筑陰影遮擋對光伏發電效率產生的影響，提高了建筑立面上光伏發電的效率；同時滿足了電力系統電壓頻率的穩定需求。該微電網能夠實現市電、光伏發電、蓄電池互補，大大提高了高層建筑供電的可靠性和經濟性。

附圖說明

下面結合附圖和實例對本實用新型進一步說明：

附圖1是高層建筑微電網結構拓撲圖。

1是光伏組件；2是組串型并網逆變器；3是雙向變流器；4是蓄電池組；5是建筑立面子網模塊；6是儲能變流器；7是屋頂光伏發電系統；8是屋頂子網模塊；9是微電網母網模塊；10是市電母線。

具體實施方案

如附圖1所示，本實用新型中的高層建筑微電網主要由建筑立面子網模塊5和屋頂子網模塊8組成。

在建筑立面子網模塊5中，根據陰影分布情況，將不同的陰影遮擋區域的光伏組件1組串后分別接入組串型并網逆變器2不同的最大功率點輸入端中。經過設定組串型并網逆變器2的工作模式，使得組串型并網逆變器2不同的最大功率點輸入端允許接入不同類型、電壓、電流的光伏組件組串。組串型并網逆變器2的輸出端連接至雙向變流器3輸出端及負荷。雙向逆變器3直流端連接蓄電池組4。蓄電池組4用于緩沖系統的波動，確保系統的穩定性。雙向逆變器3的輸入端連接至市電母線10，完成并網。建筑立面子網模塊5在市電母線10故障時可切換至孤網運行。

在屋頂子網模塊8中，光伏發電系統7接入儲能變流器6交流側。儲能變流器6的市電輸入端連接至市電母線10，直流側與蓄電池組4連接。儲能變流器6可雙向交直變流。可實現并網運行與孤島運行兩種工作模式的平滑切換。