[發明專利]一種光伏電站用直流側分布式儲能系統及運行方法

在審

• 申請號: 201710477023.5
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107124004A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 劉明義;朱連峻;曹傳釗;鄭建濤;徐越;朱勇
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能集團技術創新中心
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;H02J7/35
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種光伏電站用直流側分布式儲能系統，其特征在于：包括光伏電池板系統(1)，光伏電池板系統(1)由按需設置的若干個光伏電池板子系統組成，各光伏電池板子系統工作過程相互獨立；DC-DC控制器及儲能電池系統(2)，DC-DC控制器及儲能電池系統(2)是由與光伏電池板子系統相同數量的DC-DC控制器子系統和儲能電池子系統配對組成，每組DC-DC控制器子系統和儲能電池子系統互相連接，且與對應的光伏電池板子系統直流電主線相連；分布式儲能電站總控系統(3)，分布式儲能電站總控系統(3)是由與光伏電池板子系統相同數量的分布式儲能電站控制子系統組成，分布式儲能電站控制子系統與對應的DC-DC控制器子系統相連；光伏逆變器系統(4)，光伏逆變器系統(4)由與光伏電池板子系統相同數量的光伏逆變器子系統組成，各光伏逆變器子系統與對應的光伏電池板子系統直流電主線相連，并同時與對應的分布式儲能電站控制子系統相連；升壓變壓器系統(5)，升壓變壓器系統(5)是由與光伏電池板子系統相同數量的升壓變壓器子系統組成，各升壓變壓器子系統與對應的光伏逆變器子系統出口的交流電主線相連，各升壓變壓器子系統出口的高壓交流電匯集后與電網系統(6)相連。

2.根據權利要求1所述的一種光伏電站用直流側分布式儲能系統，其特征在于：所述DC-DC控制器及儲能電池系統(2)中DC-DC控制器子系統根據對應的光伏電池板子系統和光伏逆變器子系統的工作狀態控制對應儲能電池子系統的工作狀態，即充電或放電。

3.根據權利要求1所述的一種光伏電站用直流側分布式儲能系統，其特征在于：所述分布式儲能電站總控系統(3)根據電網電力調度指令使分布式儲能電站控制子系統對DC-DC控制器子系統和光伏逆變器系統(4)中對應的光伏逆變器子系統進行控制。

4.根據權利要求1所述的一種光伏電站用直流側分布式儲能系統，其特征在于：所述光伏電池板系統(1)、DC-DC控制器及儲能電池系統(2)、分布式儲能電站總控系統(3)、光伏逆變器系統(4)和升壓變壓器系統(5)中各子系統按照編號一一對應，形成光伏電站直流側分布式儲能系統的一個子單元，各子單元出口的交流電，即各升壓變壓器子系統出口的交流電匯集后輸送給電網系統(6)。

5.權利要求1至4任一項所述的光伏電站用直流側分布式儲能系統的運行方法，其特征在于：分布式儲能電站總控系統(3)根據電網調度指令令各分布式儲能電站控制子系統對對應的DC-DC控制器子系統和光伏逆變器子系統進行控制，以滿足電網調度需求，DC-DC控制器及儲能電池系統(2)中DC-DC控制器子系統根據對應的光伏電池板子系統、儲能電池子系統和光伏逆變器子系統的工作狀態確定對應的儲能電池子系統的工作狀態，即充電或放電，光伏逆變器子系統出口的交流電經對應的升壓變壓器子系統提升壓力后與其他升壓變壓器子系統出口交流電匯聚，并輸送至電網系統。

6.根據權利要求5所述的運行方法，其特征在于：具體為：

當光伏電池板系統(1)發電量和DC-DC控制器及儲能電池系統(2)中存儲的電量之和不能滿足光伏逆變器系統(4)的運行需求時，DC-DC控制器子系統指示光伏電池板系統(1)和儲能電池子系統將電量輸送給光伏逆變器系統(4)；

當光伏電池板系統(1)發電量小于光伏逆變器系統(4)的運行需求，且光伏電池板系統(1)發電量和DC-DC控制器及儲能電池系統(2)中存儲的電量之和能夠滿足光伏逆變器系統(4)的運行需求時，DC-DC控制器子系統指示光伏電池板系統(1)全部發電量輸送給光伏逆變器系統(4)，不足的電量由儲能電池子系統補充，即從儲能電池子系統中將相應電量輸送給光伏逆變器系統(4)；

當光伏電池板系統(1)發電量可以滿足光伏逆變器系統(4)的運行需求，且儲能電池子系統中存儲的電量未達到其儲能上限時，DC-DC控制器子系統指示光伏電池板系統(1)將光伏逆變器系統(4)運行需求的電量輸送給光伏逆變器系統(4)，剩余的電量輸送并存儲于儲能電池子系統中；

當光伏電池板系統(1)發電量滿足光伏逆變器系統(4)的運行需求，且儲能電池子系統中存儲的電量已達到其儲能上限時，DC-DC控制器子系統指示光伏電池板系統(1)將光伏逆變器系統(4)運行需求的電量輸送給光伏逆變器系統(4)，剩余的電量舍棄；

所述光伏逆變器系統(4)接收到直流電后的運行方法，具體為：光伏逆變器系統(4)中各光伏逆變器子系統將光伏電池板系統(1)和/或儲能電池子系統傳輸來的直流電轉換成交流電，并將交流電傳輸給升壓變壓器(5)以提高電壓，升壓后的交流電被輸送至電網系統(6)。