[实用新型]一种具有不间断电源功能的光伏风能并网发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新能源分布式发电系统，具体涉及一种能够在电网出现故障停电时具有不间断电源功能的光伏风能并网发电系统。 

背景技术

目前，随着传统能源的日益枯竭和人们对环境保护的逐渐重视，电力系统正面临着重大变革，分布式发电将成为未来电力系统的发展方向。其中，光伏发电及风力发电以其独特的优点，被公认为技术含量高、最有发展前途的新能源发电技术。 

由于计算机网络技术、全球化通信技术和高精尖的精密加工工业的快速发展，对电源的要求越来越高，因此针对这类重要负载，交流不间断电源UPS得到了广泛的应用，其主要功能是对负载不间断地提供交流电，同时可提供高精度、高稳定性的电压波形与频率，具有承受电网波动或扰动(波涌、跌落、谐波)、间断甚至短时停电的能力。 

在新能源分布式发电系统中，为了避免电网出现故障断电时对本地负载正常工作的影响，常规的方式为在系统中专门安装一台UPS电源，其系统配置如图1所示，该系统包含光伏阵列11、光伏逆变器12、USP整流器及逆变器13和蓄电池14。光伏阵列11的输出端连接光伏逆变器12，光伏逆变器12的输出端连接市电，市电还与USP整流器及逆变器13的输入端连接，USP整流器及逆变器13还与蓄电池14连接，USP整流器及逆变器13的输出连接负载。在USP整流器及逆变器13的输入端和输出端之间还设有旁路，该旁路上设有开关，该开关用于控制旁路的闭合与断开，以导通或短路USP整流器及逆变器13。 

在这个系统中，USP整流器及逆变器13和光伏逆变器12是两个相互独立的子系统。该系统的缺点如下： 

正常运行时，供给负载的电能需要通过光伏逆变器12和USP整流器及逆变器13的三个逆变器或整流器转换环节，整个系统结构复杂，成本较高，且效率较低；

光伏逆变器12不能脱离开市电运行，即当市电的交流电网出现故障断电时，光伏供电系统需要立即切除供电。也就是说，当电网出现故障时，光伏系统提供的能源不能得到有效利用，负载只能通过蓄电池提供的能量供电，但由于蓄电池的容量限制，一般持续时间为10～20分钟，可持续供电的能力差，影响负载的工作。 

实用新型内容

本实用新型提供一种具有不间断电源功能的光伏风能并网发电系统，可实现对重要负载的不间断供电功能，具有承受电网波动或扰动、间断甚至短时停电的能力，同时整个系统结构简单，系统效率和可靠性非常高。 

为实现上述目的本实用新型提供一种具有不间断电源功能的光伏风能并网发电系统，其特征是，该系统包含： 

能量转换模块； 

与该能量转换模块的输出端电路连接的直流母线端； 

与上述的直流母线端的输入端电路连接的蓄电池； 

与上述直流母线端的输出端电路连接的并网逆变器； 

与上述并网逆变器的输出端电路连接的负载交流配电盘； 

与上述负载交流配电盘的输出端电路连接的自动开关，该自动开关与并网逆变器之间电路连接；以及， 

与上述自动开关的输出端电路连接的电网交流配电盘；该电网交流配电盘与并网逆变器电路连接； 

上述负载交流配电盘的输出端还与外部的交流负载电路连接； 

上述电网交流配电盘还与外部的市电电网电路连接。 

上述并网逆变器包含： 

数模模数变换器，该数模模数变换器的输入端电路连接直流母线端； 

与上述数模模数变换器的输出端电路连接的桥式逆变器； 

与上述桥式逆变器的输出端电路连接的滤波器；该滤波器输出单相交流输出；以及， 

分别与上述数模模数变换器和桥式逆变器电路连接的检测控制主模块； 

上述检测控制主模块还分别电路连接自动开关和电网交流配电盘。 

上述能量转换模块采用太阳能发电装置或风力发电装置，将太阳能或风能转换为直流电能。 

电网正常工作时，并网逆变器控制自动开关闭合，并网逆变器与市电电网保持连接，能量转换模块将电能通过直流母线端传输至并网逆变器，并网逆变器通过负载交流配电盘将电能传输至负载，为负载提供电能，还将电能通过自动开关和电网交流配电盘输送至市电电网。 

当并网逆变器检测到市电电网非正常工作时，控制自动开关断开，使并网逆变器与电网断开连接，并网逆变器输出的电能只提供负载工作。 

当并网逆变器检测到电网恢复正常工作时，即控制自动开关闭合，并网逆变器恢复向电网提供电能。