[发明专利]一种基于直流共享调控的离网光蓄发电供电系统

说明书

技术领域

本发明属于新能源电力技术领域，具体涉及一种基于直流共享调控的离网光蓄发电供电系统。

背景技术

新能源电力与微电网的广泛应用，促进了光伏和储能互补发电供电系统的发展，尤其是离网光储或风储及风光蓄互补发电供电系统是偏僻及无电或缺电地区应用新能源电力供电的一种主要方式，由于光电(及风电)均为不稳定的间歇式电源，为了稳定给负载供电，需要配置一定容量的蓄电池进行互补供电，现有技术与系统的主要方式如图1和图2所示。

其现有技术在发电时段由发电系统与储能系统一并为负载供电，发电大于负载用电时，发电供电同时余电为储能系统充电，发电小于负载用电时，储能系统补充发电不足一并供电；在不发电时段，只能由储能系统为负载供电，可供最大功率仅为储能系统的供电功率，因此现有技术在设计配置光储互补发电供电系统时，储能系统的总供电功率要大于负载总额定功率，若负载为感性负载时，考虑到负载的启动功率，供电功率应满足两倍以上的功率出力要求，一般储能出力设计应≥两倍负载的总额定功率，同时储能系统为了不产生欠充而影响蓄电池寿命和供电能力，所以还要增加相应的发电系统的规模，这样就使得离网光储互补发电供电系统配置大大增加，降低了资源利用率，影响了投资回报率，在国内外大量示范的离网光(及风)储发电供电系统，除了上述增加配置与投资方式外，还大量采用柴油发电(或燃气发电等)作为补充供电，考虑到柴油发电响应慢，需要热机状态，即要求处于发电运行状态，最低也要有20％以上的输出功率，这样油电供电量相当大的数量，而且造成环境污染，增加发电用电的成本。

发明内容

针对现有技术与产品的上述缺陷，为了不增加投资规模，同时也不增加柴油发电机或其他一次能源的发电系统，就能增加不发电时段的系统供电功率，本发明提出了“一种基于直流共享调控的离网光蓄发电供电系统”，通过直流共享调控，使光伏发电系统和储能系统不论在发电时段或是不发电时段均能同时运行供电，改变了现有技术在不发电时段只有储能系统供电出力的缺陷，在同等负载用电需求的供电情况下，可以减少约30％以上的投资，大大提高系统的资源利用率，增加投资回报率。对于离网型独立及微电网或微电网形式的离网光(风)储互补发电供电系统而言不仅减少投资、提高效率、防止污染，而且由于可以提高一倍的供电出力能力，所以大大提高了发电供电系统的鲁棒性和可靠性。

本发明提出的“一种基于直流共享调控的离网光蓄发电供电系统”包括：发电系统、带隔离变发电系统、独立发电系统、储能系统、带隔离变储能系统、独立储能系统、第1直流共享调控系统、第2直流共享调控系统、第N直流共享调控系统、第1升压变压器D1、第2升压变压器D2、第N升压变压器、第N+1升压变压器、降压变压器、用户负载、M用户负载以及电力线；其特征是：

发电系统包含光伏发电阵列和并网逆变器；带隔离变发电系统包含光伏发电阵列和带隔离变并网逆变器；独立发电系统包含光伏发电阵列和独立并网逆变器；储能系统包含双向储能逆变器和蓄电池组；带隔离变储能系统包含带隔离变双向储能逆变器和蓄电池组；独立储能系统包含独立双向储能逆变器和蓄电池组；

发电系统通过第1升压变压器接电力线及发电系统由光伏发电阵列连接直流共享调控系统并经直流共享调控系统连接发电系统的并网逆变器，构成发电系统的光伏发电供电路径，以及储能系统的蓄电池组连接直流共享调控系统并经直流共享调控系统连接发电系统的并网逆变器，构成发电系统的蓄电与发电共享供电路径；

储能系统通过第1升压变压器接电力线及储能系统由蓄电池组连接直流共享调控系统并经直流共享调控系统连接储能系统的双向储能逆变器，构成储能系统的储能供电电力路径，以及发电系统的光伏发电阵列连接直流共享调控系统并经直流共享调控系统连接储能系统的双向储能逆变器，构成光伏辅助储能供电电力路径；

带隔离变发电系统通过第2升压变压器接电力线及带隔离变发电系统由光伏发电阵列连接第2直流共享调控系统并经第2直流共享调控系统连接带隔离变发电系统的带隔离变并网逆变器，构成带隔离变发电系统的光伏发电供电路径，以及带隔离变储能系统的蓄电池组连接第2直流共享调控系统并经第2直流共享调控系统连接带隔离变发电系统的带隔离变并网逆变器，构成带隔离变发电系统的蓄电与发电共享供电路径；