[发明专利]光伏发电的多种储能模块混合调配系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏发电的多种储能模块混合调配系统及其控制方法。

 

背景技术

储能系统是光伏离网发电系统中的一个重要组成部份，主要承担电能的储存，保障晚上及阴雨天气的电能供应，也是光伏离网电站投资最大的一个部份。现有的储能系统一般采用铅酸蓄电池作为主要的存储设备，蓄电池的配比量，一般按与光伏规模的1：8或1：10进行配比，这就需要配置大量的蓄电池，投资成本巨大。特别是一些负载较大的纯离网项目，当光伏的发电量无法满足负载需求时，为保证负载的稳定，储能蓄电池就会释放电能供负载使用，而这种释放的过程，就相当于蓄电池的一次循环使用过程。又或者太阳光被云彩遮挡，当光伏发电量不能满足负载的使用时，储能蓄电池又会释放电量供负载使用，这又是一次循环使用的过程。而铅酸蓄电池的循环使用寿命在600次左右，所以如采用现有的储能技术，这种大负载、纯离网的项目，储能系统不到半年就得报废，铅酸蓄电池又得重新更换。

 

发明内容

为了解决现有技术在大负载纯离网项目中的缺陷，本发明采用锂电池、管式胶体电池、普通的铅酸电池组组合供电，提供了一套全新的光伏发电的多种储能模块混合调配系统。需要说明的是，普通的铅酸电池组是指市面上最便宜的铅酸电池。 

本发明的技术方案是：

一种光伏发电的多种储能模块混合调配系统，包括：

多个电池组，这些电池组包括第一铅酸蓄电池组、第二铅酸蓄电池组和锂电池组；这三种电池中，第一铅酸蓄电池组的成本最低，锂电池组的成本最高，第一铅酸蓄电池组的可充电次数最少，锂电池组的可充电次数最多。

双向储能逆变器，其直流端连接第一铅酸蓄电池组；

双端双向储能逆变器，有两组，其中一组的直流端连接第二铅酸蓄电池组，另一组的直流端连接锂电池组；

交流调配开关，其开关K1的一个端点K11连接到双向储能逆变器的交流端B和双端双向储能逆变器的第一交流端A1，其开关K2的一个端点K21连接到双端双向储能逆变器的第二交流端A2，开关K1的另一个端点K12与开关K2的另一个端点K22连接后经变压器到电网；

主控系统，用于控制交流调配开关的开关状态，同时，主控系统通过数据线与双向储能逆变器和双端双向储能逆变器的数据口连接；

数据采集器，该数据采集器的输入端分别连接电网负荷监测仪和光伏发电设备监测仪，该数据采集器的输出端连接到主控系统；

电网负荷监测仪用于检测电网负荷的各种电参数如电流、电压和功率等，光伏发电设备监测仪用于监测光伏发电设备的各种电参数如输出电流、电压和功率等；

柴油发电机，与交流调配开关中K2的公共端点连接；

根据数据采集器的信号，主控系统能控制开关K1导通，酸蓄电池组经双向储能逆变器、第二铅酸蓄电池组以及锂电池组分别经双端双向储能逆变器到变压器，最终逆变发电到电网，也能够将电网上的电反向对电池组进行充电，当K2的公共端点连接到开关K2的端点K21时，柴油发电机能经双端双向储能逆变器的第二交流端A2对第二铅酸蓄电池组和/或锂电池组进行充电，同时也能经第一交流端A1、双向储能逆变器的交流端B对第一铅酸蓄电池组充电。

作为优选，所述第一铅酸蓄电池组的冲放电次数少于所述第二铅酸蓄电池组的冲放电次数，第二铅酸蓄电池组的冲放电次数少于所述锂电池组冲放电次数。

作为优选，所述第一铅酸蓄电池组为普通的铅酸蓄电池组，所述第二铅酸蓄电池组为管式胶体电池组。

本发明还公开了一种光伏发电的多种储能模块混合调配系统的控制方法，按如下步骤进行控制。

A、根据电网供电量的大小，划分稳定供电时段、波动供电时段和跳变供电时段；

B、稳定供电时段由普通的铅酸蓄电池组为主进行供电，不足部分由管式胶体电池组和/或锂电池组补充供电；

C、波动供电时段由管式胶体电池组为主进行供电，不足部分由锂电池组和/或第一铅酸蓄电池组补充供电；

D、跳变供电时段由锂电池组为主进行供电，不足部分由管式胶体电池组和/或普通的铅酸蓄电池组补充供电。

作为优选，所述不足部分由胶体电池组补充供电。

作为优选，所述不足部分由锂电池组补充供电。