[實用新型]光伏電池負載多能源系統(tǒng)并離網(wǎng)切換設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520580011.1
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN204858590U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設計）人: 李劍鐸
• 申請（專利權(quán)）人: 上海煦達新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 郭春遠

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及IPC分類H02J供配電的電路或電能存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進技術(shù)，屬于多能源逆變器清潔能源系統(tǒng)技術(shù)，其是光伏電池負載多能源系統(tǒng)并離網(wǎng)切換設備。

背景技術(shù)

近年來以光伏、風電為代表的綠色能源已得到了廣泛應用。多能源系統(tǒng)或分布式發(fā)電是指直接布置在配電網(wǎng)或分布在負荷附近的發(fā)電設施，由于具有獨特的經(jīng)濟、高效、可靠地發(fā)電等優(yōu)點，分布式發(fā)電有助于促進能源的可持續(xù)發(fā)展、改善環(huán)境并提高綠色能源的競爭力。

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后接入公共電網(wǎng)，現(xiàn)有技術(shù)在多能源的情況下不能很有效的協(xié)調(diào)控制整個發(fā)電系統(tǒng)及本地負荷等，由于分布式發(fā)電系統(tǒng)具有多能量來源、主要是逆變器的多變流器并網(wǎng)的特點，針對具有多能源多并網(wǎng)逆變器的分布式發(fā)電系統(tǒng)，需要研究其并網(wǎng)運行時相互耦合影響的機理和并網(wǎng)協(xié)調(diào)控制問題；研究獨立運行時多個逆變器的電壓和頻率的協(xié)調(diào)控制，以實現(xiàn)動態(tài)和穩(wěn)態(tài)負荷的合理配置。

現(xiàn)有技術(shù)中，新能源發(fā)電與電網(wǎng)并網(wǎng)運行的不穩(wěn)定性給整個多能源系統(tǒng)安全帶來了很大的隱患。為了消除這些不穩(wěn)定因素，各種儲能系統(tǒng)研究、開發(fā)及應用也日益得到重視。多能源系統(tǒng)架構(gòu)如附圖1所示，由光伏逆變器、儲能逆變器、光伏面板、電池與電網(wǎng)組成的多能源系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。由于逆變器與電網(wǎng)之間沒有有效的保護裝置，當電網(wǎng)運行異常或中斷時，逆變器如果不能立刻采取相應的應變措施，將對整個系統(tǒng)產(chǎn)生不可預料的影響，整個系統(tǒng)存在很大的安全隱患。

相應的技術(shù)方案公開較少，中國專利申請201310333236.2公開了一種分布式發(fā)電并網(wǎng)控制系統(tǒng)，它是一種多能源多并網(wǎng)逆變器的分布式發(fā)電系統(tǒng)，包括至少一種能源裝置、并網(wǎng)協(xié)調(diào)電路、逆變器、負荷協(xié)調(diào)控制電路以及第一控制器，主要通過其并網(wǎng)運行時相互耦合的機理和并網(wǎng)協(xié)調(diào)電路協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，在獨立運行時，并網(wǎng)協(xié)調(diào)電路協(xié)調(diào)控制多種能源器以及多個逆變器的電壓和頻率，以實現(xiàn)動態(tài)和穩(wěn)態(tài)負載的合理分配。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供光伏電池負載多能源系統(tǒng)并離網(wǎng)切換設備，協(xié)調(diào)多能源系統(tǒng)，以保證在電網(wǎng)在異常狀態(tài)或者斷電時整個系統(tǒng)的安全運行。

本實用新型的目的將通過以下技術(shù)措施來實現(xiàn)：包括采樣模塊、動作模塊、通訊模塊、控制桿和繼電器；采樣模塊、動作模塊和通訊模塊連接在控制桿和二部繼電器之間，同時二部繼電器共同先后連接在L1、L2、L3、N和GND線上，其中，采樣模塊的二路采樣線路分別連接在二部繼電器前端和后端，動作模塊的執(zhí)行線路分別與二部繼電器連接，通訊模塊分別與二部繼電器的控制線路連接，同時二部繼電器前后的電壓信號線路分別接入控制桿。

尤其是，二部繼電器前端分別通過L1、L2、L3、N和GND線連接光伏逆變器和儲能逆變器，而二部繼電器后端分別通過L1、L2、L3、N和GND線連接電網(wǎng)接口和負載。

尤其是，控制桿11分別連接自耦接觸器12和Rs-485標準接口13。

尤其是，通訊模塊與光伏逆變器和儲能逆變器通訊，采用485通訊協(xié)議，采用Rs-485標準接口。

本實用新型的優(yōu)點和效果：主要通過其并網(wǎng)運行時相互耦合的機理和并網(wǎng)協(xié)調(diào)器協(xié)調(diào)控制電路，在獨立運行時，并網(wǎng)協(xié)調(diào)器協(xié)調(diào)控制多種能源器以及多個逆變器的電壓和頻率，以實現(xiàn)動態(tài)和穩(wěn)態(tài)負載的合理分配，使系統(tǒng)在電網(wǎng)狀態(tài)發(fā)生突變時仍能正常運行，提高系統(tǒng)的安全性，避免因電網(wǎng)異常或斷電對設備以及電網(wǎng)造成不可預期的負面影響，讓綠色能源的使用環(huán)境效益好、安全可靠性好，且有利于有電網(wǎng)地區(qū)電力供需平衡的合理調(diào)節(jié)。用于電網(wǎng)地區(qū)電力供需的合理平衡調(diào)節(jié)，便于實現(xiàn)靈活調(diào)度，實現(xiàn)動態(tài)和穩(wěn)態(tài)負荷的合理分配，柔性并網(wǎng)、暫態(tài)過程以及分布式發(fā)電大大降低了發(fā)電對電網(wǎng)或者本地負荷的沖擊影響。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中多能源系統(tǒng)基本系統(tǒng)框圖結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型中具有光伏電池負載多能源系統(tǒng)并離網(wǎng)切換設備的多能源系統(tǒng)基本系統(tǒng)框圖結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型實施例1結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記包括：光伏面板1、光伏逆變器2、電網(wǎng)接口3、儲能逆變器4、負載5、電池6、離并網(wǎng)自動切換裝置7、采樣模塊8、動作模塊9、通訊模塊10、控制桿11、自耦接觸器12r、Rs-485標準接口13、繼電器14。

具體實施方式

本實用新型原理在于，與傳統(tǒng)單一電網(wǎng)供電方式所不同，為了保證多能源供電安全穩(wěn)定的運行，同時還能夠支持綠色能源利用模式，本設備保證各能源模塊有機結(jié)合，在電網(wǎng)異常或者斷電的情況下仍能安全穩(wěn)定的運行。