[发明专利]一种抑制光伏发电输出功率波动的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种抑制光伏发电输出功率波动的方法及装置，属于太阳能光伏技术领域。

背景技术

目前，太阳能光伏发电系统按并网方式可分为：离网发电系统、并网发电系统方式，按母线形式分有直流母线和交流母线两种方式。直流母线方式是光伏阵列组件先汇集到直流母线，再由一台DC/AC逆变器转换为交流电源后供给负载。交流母线方式是光伏阵列组件由DC/AC逆变器转换为交流电源后汇集到交流母线，然后供给负载。目前光伏发电均采用最大功率点跟踪技术（MPPT），实现太阳能的最大利用，但不具备功率调节能力；同时光伏发电系统受到光照、温度等条件影响较大，在直流输出中断时，交流侧输出呈现快速关断特性，电流波动率较大。据相关文献报道，在多云天气下，光伏发电的功率波动可以达到装机容量的25%，最大波动率达到10%额定出力每秒。

为了解决光伏发电的功率波动大、不可调节控制的问题，目前采用的方法是增加储能装置（一般为电池），安装在直流母线或交流母线上，根据系统功率平衡控制储能的输入、输出，但是受控制系统的影响，以及其控制策略是根据电压波动来控制，在时间上有滞后等因素，造成输出功率波动较大，系统电压波动较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种系统简单、可有效解决光伏发电的功率波动大、不可调节控制的问题，使得其功率输出稳定的抑制光伏发电输出功率波动的方法及装置，可以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：抑制光伏发电输出功率波动的方法是将光伏阵列组件通过串、并列后，通过DC/DC充电装置，对储能装置进行充电，再通过双向逆变器转化为交流电源，向负载供电；在晚间或无阳光时，利用电网波谷电价便宜，把电网电能通过DC/AC双向逆变器对储能装置进行充电，起到电网削峰填谷作用。

抑制光伏发电输出功率波动的装置，它包括一套以上的光伏阵列组件，光伏阵列组件与储能装置连接，储能装置的输出通过双向逆变器与电网负载连接。

一套以上的光伏阵列组件通过串联、并联或串并联组合相互连接。

在光伏阵列组件与储能装置之间设有DC/DC充电装置。

所述的双向逆变器为DC/AC双向逆变器。

与现有技术比较，本发明将光伏阵列组件通过串、并列后，通过DC/DC充电装置，对储能（电池）进行充电，再通过双向逆变器转化为交流电源，向负载供电。在晚间或无阳光时，利用电网波谷电价便宜，把电网电能通过DC/AC双向逆变器对储能装置进行充电，起到电网削峰填谷作用。其原理是：利用储能装置的容量对光伏输出功率进行平抑，保证输出功率的稳定，提高供电可靠性，向用户输送合格质量的电能。光伏发电先进入储能，再通过双向逆变器转化为交流电源，向负载供电；在储能容量已满的情况下，控制器转为“浮充”方式，直接对负载供电，储能作为补充。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

本装置各部件的连接结构如图1所示，一套以上的光伏阵列组件1串、并列后通过DC/DC充电装置2，对储能装置3进行充电，再通过双向逆变器4转化为交流电源，向电网负载5供电。

起具体供电方式为：

在夜间或设定时段，利用电网能量，通过双向逆变器4对储能装置3进行充电，充分利用峰谷电价差，对电网起到削峰填谷作用，直到储能装置3即电池充满电后，充电停止。

当光伏阵列组件1输出能量，而且光伏阵列组件1发出的能量大于电网负载5需要的能量，储能装置3也可以充电时，让DC/DC充电装置2工作在MPPT 功率点，给储能装置3充电，同时将多余的电能通过双向逆变器4向负载5进行供电。

当光伏阵列组件1输出的能量，而且大于负载5需要的功率，而储能装置3充电电压已经达到过充电压时，则直接通过“浮充”方式对负载5供电。

当光伏阵列组件1输出的能量小于负载5需要的能量，不足的能量需要由蓄电池放电来补充，DC/DC充电装置2工作在MPPT功率点，双向逆变器4工作在放电模式。