[實用新型]一種實用型可自動切換離/并網(wǎng)的風光儲發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520004345.4
• 申請日: 2015-01-04
• 公開（公告）號: CN204333977U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張洪亮;吳建剛;王文海;唐玉風
• 申請（專利權(quán)）人: 張洪亮
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 北京雙收知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 陳磊;楊金鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于風光儲發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實用型可自動切換離/并網(wǎng)的風光儲發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

能源是國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活必須的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。在過去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料基礎(chǔ)上的能源體系極大的推動了人類社會的發(fā)展。但是人類在使用化石燃料的同時，也帶來了嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞。近年來，世界各國逐漸認識到能源對人類的重要性，更認識到常規(guī)能源利用過程中對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的破壞。各國紛紛開始根據(jù)國情，治理和緩解已經(jīng)惡化的環(huán)境，并把可再生、無污染的新能源的開發(fā)利用作為可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。風光互補發(fā)電系統(tǒng)是利用風能和太陽能資源的互補性，具有較高性價比的一種新型能源發(fā)電系統(tǒng)，具有很好的應(yīng)用前景。

目前的中小型風光儲發(fā)電系統(tǒng)一般應(yīng)用公共直流母線，并向公共直流母線并入單向DC/AC逆變器，為交流電網(wǎng)或者交流負載提供電能。雙向DC/AC逆變器也通常為有源工作模式，即只單一的工作在并網(wǎng)模式，電網(wǎng)停電后不可以繼續(xù)工作，離網(wǎng)逆變器又不可以并網(wǎng)，只能工作在離網(wǎng)模式，不具有離/并網(wǎng)切換的功能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型為了實現(xiàn)風光儲發(fā)電系統(tǒng)既能離/并網(wǎng)混合工作，又不增加系統(tǒng)成本具有較高的實用性，提出了一種實用型可自動切換離/并網(wǎng)的風光儲發(fā)電系統(tǒng)。

本實用新型提供的一種實用型可自動切換離/并網(wǎng)的風光儲發(fā)電系統(tǒng)，它包括一臺或多臺風力發(fā)電機、一組或多組太陽能光伏發(fā)電組合、儲能系統(tǒng)，其中，風力發(fā)電機通過AC/DC整流裝置連接至公共直流母線上，太陽能光伏發(fā)電組合通過單向DC/DC斬波裝置連接至公共直流母線上，儲能系統(tǒng)也連接至公共直流母線上，所述公共直流母線與交流電網(wǎng)之間依次連接第一切換開關(guān)和雙向DC/AC逆變器，所述公共直流母線與交流負載之間依次連接第二切換開關(guān)和單向DC/AC逆變器。由風力發(fā)電機、太陽能光伏發(fā)電組合及儲能系統(tǒng)組成風光儲發(fā)電系統(tǒng)，通過第一切換開關(guān)和雙向DC/AC逆變器為交流電網(wǎng)提供電能，通過第二切換開關(guān)和單向DC/AC逆變器為交流負載提供電能。所述雙向DC/AC逆變器選用具有吸收交流電網(wǎng)電能并將其存儲至儲能系統(tǒng)功能的逆變器，故可以根據(jù)交流電網(wǎng)用電的峰谷，在用電高峰向交流電網(wǎng)提供電能，在用電低谷，從交流電網(wǎng)吸收電能，存儲在儲能系統(tǒng)，以備用電高峰使用。

進一步的，所述公共直流母線與直流電網(wǎng)或者直流負載之間連接有雙向DC/DC斬波裝置，所述雙向DC/DC斬波裝置具有電能雙向流動特性，故也可以根據(jù)直流電網(wǎng)用電的峰谷，在用電高峰向直流電網(wǎng)提供電能，在用電低谷，從直流電網(wǎng)吸收電能，存儲在儲能系統(tǒng)，以備用電高峰使用。

進一步的，它還包括連接至公共直流母線的發(fā)電控制系統(tǒng)，所述發(fā)電控制系統(tǒng)具有離/并網(wǎng)自動判別和切換功能，協(xié)調(diào)所述風光儲發(fā)電系統(tǒng)工作，當交流電網(wǎng)斷電，發(fā)電控制系統(tǒng)可控制第一切換開關(guān)關(guān)閉，并打開第二切換開關(guān)，直接為交流負載供電，當交流電網(wǎng)恢復，發(fā)電控制系統(tǒng)可控制第二切換開關(guān)關(guān)閉，并打開第一切換開關(guān)，為交流電網(wǎng)輸送電能。

更進一步的，所述儲能系統(tǒng)選用可深度充放電、并可快速切換充放電過程的儲能電池，所述儲能系統(tǒng)容量根據(jù)本實用新型發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量及用戶負荷來選擇，儲能系統(tǒng)本身具有的充放電控制保護功能并且可以完成瞬時大功率的充電、放電切換的功能，補充了風力發(fā)電和光伏發(fā)電的隨機性和不穩(wěn)定性，起到電力“削峰填谷”的功效，另外儲能系統(tǒng)還具有低電壓穿越和孤島支撐功能，可以應(yīng)對電網(wǎng)極端惡劣情況。

優(yōu)選的，所述儲能系統(tǒng)選用液流電池。

本實用新型的有益效果為：在公共直流母線上分別并入雙向DC/AC逆變器和單向DC/AC逆變器，并在逆變器直流端連接切換開關(guān)，通過發(fā)電控制系統(tǒng)控制切換開關(guān)的開關(guān)，實現(xiàn)離/并網(wǎng)切換，結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，實用性強，適合在各種場合的應(yīng)用；選擇具有吸收交流電網(wǎng)電能并將其存儲至儲能系統(tǒng)功能的雙向DC/AC逆變器，可實現(xiàn)交流電網(wǎng)用電低谷時將電網(wǎng)電能存儲至儲能系統(tǒng)，具有“削峰填谷”的功能，提高電能利用率，節(jié)約能源；在公共直流母線電壓側(cè)單獨并入雙向DC/DC斬波裝置，實現(xiàn)直流并網(wǎng)或者帶動直流負載，同樣實現(xiàn)直流電網(wǎng)用電低谷時的電能存儲；儲能系統(tǒng)選用可深度充放電、并可快速切換充放電過程的儲能電池，補充了風力發(fā)電和光伏發(fā)電的隨機性和不穩(wěn)定性，其低電壓穿越和孤島支撐功能，可以應(yīng)對電網(wǎng)極端惡劣情況。

附圖說明

圖1為本實用新型發(fā)電裝置的系統(tǒng)原理圖。