[發明專利]一種具有儲能功能的光伏發電系統及其協調供電方法

在審

• 申請號: 201410609713.8
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104320048A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 廖孝勇;孫棣華;王觀勇
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02S10/20
• 分類號: H02S10/20;H02J7/35
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 朱振德

技術領域

本發明涉及智能用電領域，特別涉及一種具有儲能功能的光伏發電系統及其協調供電方法。

背景技術

太陽能作為一種可再生能源，具有分布廣泛、干凈清潔、資源無限等優點，是目前可再生能源中的重要成員。充分利用太陽能，能夠減少化石燃料的使用，從而保護環境，減少污染。因此，太陽能發電技術受到了越來越多的關注。

太陽能的利用方式與類型有很多，太陽能光伏發電是其中重要一種。但是太陽能光伏發電存在一些不足，例如隨著季節或氣候變化而供電情況隨機性強、電力供應不穩定、供電質量差等，為了保證系統的穩定性和運行效率，必須有其他的輔助能源設備進行補充功能。目前常用方法采用市電作為補充能源，這種方法會根據光伏電池的輸出、負載功率關系采取措施實現市電、光伏供電的協同供電。但是，這種方式不能保證在停電的情況下仍然能夠繼續供電，即不能保證供電的連續性。針對這種情況，設計了市電、太陽能光伏電池、儲能電池協同供電系統。

市電、光伏電池、儲能電池協同供電系統的核心是根據光伏電池、負載工作狀態、儲能電池荷電狀態，控制系統工作在合適的模式，以此來控制系統能量流。實現最大限度的利用太陽能，使三類電源能夠協同工作向負載提供穩定的電能，同時保證在停電的情況下能夠保證系統持續工作所需時間，而且能夠有效的對不穩定電網進行隔離和緩沖，提高硬件設備的使用壽命。達到節省電力資源，節約電費的目的。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種具有儲能功能的光伏發電系統及其協調供電方法。

本發明的目的之一是提出一種具有儲能功能的光伏發電系統；本發明的目的之二是提出一種具有儲能功能的光伏發電系統的協調供電方法。

本發明的目的之一是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供的一種具有儲能功能的光伏發電系統，包括太陽能光伏電池、蓄電池組、市電接入裝置、中央控制器、DC-DC變換器、PFC功率校正電路、供電母線；

所述太陽能光伏電池通過DC-DC變換器與供電母線連接；

所述蓄電池組通過DC-DC變換器與供電母線連接；

所述市電接入裝置通過PFC功率校正電路與供電母線連接；

所述中央控制器分別與DC-DC變換器、PFC功率校正電路、蓄電池組連接；

所述中央控制器用于按以下方式控制太陽能光伏電池、蓄電池組、市電接入裝置對供電母線協同供電：

設置太陽能光伏電池對供電母線進行優先供電；

在夜晚或者光照不足情況下通過市電接入裝置接入市電對供電母線進行補充供電；

在市電及太陽能光伏電池均不能正常供電的情況下接入蓄電池組對供電母線進行補充供電。

進一步，還包括負載DC-DC變換器和負載DC-AC變換器；

所述負載DC-DC變換器一端與供電母線連接，另一端與直流負載連接；

所述負載DC-AC變換器一端與供電母線連接，另一端與交流負載連接。

進一步，還包括電壓檢測電路和充電電路；

所述電壓檢測電路用于檢測蓄電池組的電壓并將電壓信號輸入到中央控制器中；

所述充電電路用于接收中央控制器輸入的充電控制信號并對蓄電池組進行充電。

進一步，還包括電壓電流檢測電路，所述電壓電流檢測電路用于獲取太陽能光伏電池的電信號并將電信號輸入到中央控制器中。

進一步，所述PFC功率校正電路采用平均電流控制方式下BoostPFC控制電路，所述BoostPFC控制電路包括電壓誤差放大器VA、乘法器M、電流誤差放大器CA、開關管Q和PWM電路；

所述電壓誤差放大器VA控制PFC的輸出電壓，輸出信號與輸入整流電壓采樣的乘積作為基準電流；

高頻的輸入電流信號在采樣后，被電流誤差放大器平均化處理，電流誤差放大器CA的輸出信號與鋸齒波信號比較后給開關管Q提供驅動信號，控制輸入電流與輸入電壓同相位。

本發明的目的之二是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供的一種具有儲能功能的光伏發電系統的協同供電控制方法，包括以下步驟：

S1：上電初始化控制參數；

S2：檢測太陽能光伏電池的輸出電壓與電流；

S3：根據輸出電壓與電流采用基于擾動法的MPPT技術得到太陽能電池陣列的最大輸出功率Po；

S4：如果最大輸出功率Po大于負載所需功率P_load，則啟動充電器對蓄電池組進行充電；