[發明專利]一種適用于大規模光伏發電的儲能系統拓撲結構

在審

• 申請號: 201410276421.7
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN105226687A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 林昌明
• 申請（專利權）人: 林昌明
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/32;H02J3/18;H02J3/38
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種大規模儲能系統領域的系統，具體涉及一種適用于大規模光伏發電的儲能系統拓撲結構。

背景技術

光伏發電系統逐漸成為化石燃料的主要替代性能源，但其能量密度低，波動性、隨機性等缺點會造成光伏系統接入點的電壓跌落問題和頻率波動問題。

動態無功補償裝置(STATCOM)可作為光伏發電系統的無功補償裝置來解決光伏發電并網引起的電壓波動和閃變問題；隨著儲能技術的快速發展也使儲能系統(EnergyStorageSystem，ESS)成為有效抑制光伏輸出功率波動的關鍵技術。

由于無功補償裝置和儲能系統都需要采用變流器并入交流電網，現有技術大都采用單獨的儲能系統和動態無功補償裝置分別對大規模光伏發電進行有功和無功補償。本發明提出的拓撲結構具有較高的功率和電壓等級，更適于大規模光伏發電系統的高壓大功率場合，且該拓撲結構與蓄電池組合可以同時對大規模光伏發電進行有功和無功補償。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明提供了一種適用于大規模光伏發電的儲能系統拓撲結構。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

一種適用于大規模光伏發電的儲能系統拓撲結構，其改進之處在于：所述拓撲結構包括相連的補償裝置和A、B、C三相電網電路；

所述補償裝置為將STATCOM功能與儲能系統功能相結合的裝置。

進一步的，所述補償裝置包括分別通過濾波器與所述A、B、C三相電網電路連接的補償子模塊。

進一步的，所述補償子模塊包括級聯的單相逆變器，所述單相逆變器通過所述單相逆變器的全控器件連接。

進一步的，所述單相逆變器包括全控器件、蓄電池和電容，所述全控器件包括兩個橋臂，每個所述橋臂包括兩個開關管，每個開關管包括IGBT及其反并聯二極管；

所述蓄電池、電容與所述橋臂兩端并聯，所述的補償子模塊之間相互并聯。

進一步的，所述儲能系統拓撲結構的負荷控制策略為：設定光伏系統輸出功率的實際值與目標值的偏差ΔP及其臨界值ΔP_m，根據所述偏差ΔP與所述臨界值ΔP_m判斷是否需要所述補償裝置進行有功補償，對光伏輸出功率的大幅波動進行平滑，避免蓄電池頻繁充放電。

進一步的，根據所述偏差ΔP與所述臨界值ΔP_m判斷是否需要所述補償裝置進行有功補償包括以下步驟：

I、判斷所述偏差ΔP是否超過所述臨界值ΔP_m，未超過則補償無功功率，確定內環dq軸電流參考值為Id*=0;Iq*=Iq0*;]]>

若超過則所述蓄電池平滑所述光伏系統的輸出功率波動，補償有功功率，進入步驟II；

II、判斷SOC平均值是否保持若保持則確定內環dq軸電流參考值為否則進入步驟III；

III、所述補償裝置根據所述SOC平均值與有功電流正負確定有功電流參考值，若儲能系統僅放電，確定內環dq軸電流參考值為