[發明專利]一種光伏儲能一體化機柜及其運行方法

在審

• 申請號: 201710793570.4
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN109462248A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 蹇芳;郭積晶;吳恒亮;廖資陽;唐海燕;劉玉柱;朱淇涼;劉永豐;張洪浩;姚明;趙香桂;吳建雄;廖遠輝
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J7/35;H02J3/32
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 朱繪;張文娟

1.一種光伏儲能一體化機柜，其特征在于，所述一體化機柜與包括光伏組串設備、電網以及離網設備的能量設備連接，其包括柜體并集成有光伏儲能電氣裝置，所述柜體采用層式結構，所述光伏儲能電氣裝置具備：

儲能電池單元，其包括蓄電池，所述蓄電池集成電池管理系統，實時發送電源管理數據包；

能量變換單元，其基于獲取到的所述光伏組串設備的光伏能量和蓄電池能量，從而獲取包括當前光伏組串電流信息和電壓信息、具備所述電源管理數據包的蓄電池電流信息和電壓信息以及離網設備電流信息和電壓信息的能量設備原始數據，進一步得到能量設備工作狀態數據，根據所述能量設備工作狀態數據以及預設的光伏組串電壓啟動閾值、蓄電池滿電量閾值和蓄電池虧電電量閾值，利用運行模式判定方法，判定所述一體化機柜的目標運行模式，控制所述離網設備輸出的離網電能量，所述能量設備工作狀態數據包括蓄電池當前電量、光伏組串當前輸出電壓、光伏組串當前發電功率以及離網設備需求功率；

附件單元，其具備分別與所述光伏組串設備、所述電網、所述蓄電池以及所述離網設備連接的保護控制器，各所述保護控制器分別檢測所在電路的運行情況，輸出對應能量設備的隔離保護信號，保護各對應能量設備及其所在電路；

觸屏顯示單元，其與所述能量變換單元連接，解析輸入的控制指令及數據，將解析結果發送至所述能量變換單元，并顯示所述能量變換單元發送的所述能量設備工作狀態數據。

2.根據權利要求1所述的一體化機柜，其特征在于，

所述能量變換單元，其還獲取所述電網的交流電能量，從而獲取并分析還包括電網電流信息和電壓信息的所述能量設備原始數據，得到包括所述電網的所述能量設備工作狀態數據。

3.根據權利要求1或2所述的一體化機柜，其特征在于，進一步，所述能量變換單元具備：

第一子電路，其包括與直流母線連接的單向直流變換器、以及與所述單向直流變換器連接的單向直流變換器驅動電路，所述第一子電路將所述光伏能量變換成所述直流母線上的直流電能量，并得到包括所述光伏組串電流信息和電壓信息的第一數據組；

第二子電路，其包括與直流母線連接的雙向直交變換器、以及與所述雙向直交變換器連接的雙向直交變換器驅動電路，所述第二子電路將所述直流電能量轉換成所述電網的所述交流電能量或將所述電網的所述交流電能量轉換成所述直流電能量，并得到包括所述電網電流信息和電壓信息的第二數據組；

第三子電路，其包括與直流母線連接的雙向直流變換器、以及與所述雙向直流變換器連接的雙向直流變換器驅動電路，所述第三子電路將所述蓄電池能量轉換成所述直流電能量或將所述直流電能量轉換成所述蓄電池能量，并得到包括所述蓄電池電流信息和電壓信息的第三數據組；

第四子電路，其包括與直流母線連接的單向直交變換器、以及與所述單向直交變換器連接的單向直交變換器驅動電路，所述第四子電路將所述直流電能量轉換成所述離網電能量，并得到包括所述離網設備電流信息和電壓信息的第四數據組；

CPU單元，其與所述觸屏顯示單元、所述第一子電路、所述第二子電路、所述第三子電路以及所述第四子電路連接，接收并解析包括所述第一數據組、所述第三數據組、所述第四數據組、和/或所述第二數據組的所述能量設備原始數據，計算得到所述能量設備工作狀態數據，進一步，判定所述一體化機柜的所述目標運行模式，輸出對應所述第一子電路、所述第二子電路、所述第三子電路和所述第四子電路的啟動指令脈沖以及若干參數設置脈沖。

4.根據權利要求3所述的一體化機柜，其特征在于，進一步，所述附件單元具備：

光伏組串保護控制器，其分別與所述光伏組串設備和所述單向直流變換器連接；

蓄電池保護控制器，其分別與所述蓄電池和所述雙向直流變換器連接；

并網保護控制器，其分別與所述電網和所述雙向直交變換器連接；

離網保護控制器，其分別與所述離網設備和所述單向直交變換器連接；

當所述光伏組串保護控制器、所述蓄電池保護控制器、所述并網保護控制器以及所述離網保護控制器各自所屬電路出現故障時，分別輸出隔離保護信號，將所述光伏儲能電氣裝置與其所屬的所述能量設備隔離。