[发明专利]光伏储能发电一体式并网系统

说明书

技术领域

本发明涉及光伏并网系统领域，具体是一种光伏储能发电一体式并网系统。

背景技术

经过多年的发展，光伏发电正从过去的小规模离网系统，向大规模并网发电方向发展。但由于光照和温度变化无常，光伏发电站输出的功率并不稳定，导致电压波动。当发电功率达到一定等级时，功率波动会给电网运行带来危害；当电网故障而断开时，光伏阵列将停止发电，太阳能利用率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏储能发电一体式并网系统，以解决现有技术光伏发电站并网存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

光伏储能发电一体式并网系统，其特征在于：包括光伏电池组、直流母线、电池管理系统BMS、变换器组、DC/AC逆变器、滤波器和升压变压器，其中：

所述光伏电池组通过BOOST升压变换器接入直流母线；

所述电池管理系统BMS由电池堆管理系统BAUS、多个电池簇管理系统BCUS构成，多个电池簇管理系统BCUS分别通过CAN总线或RS485总线与电池堆管理系统BAUS通讯连接，每个电池簇管理系统BCUS分别通过CAN总线连接有多个电池模块管理单元BMU，且每个电池簇管理系统BCUS分别通过各自连接的电池模块管理单元BMU独立管理不同的电池簇，所述电池簇由多个蓄电池串联或并联构成，每个电池簇管理系统BCUS连接的电池模块管理单元BMU一一对应接入对应电池簇中蓄电池的电压信号、温度信号、热量信号，每个电池簇管理系统BCUS还直接接入对应电池簇中蓄电池的电流信号，各个电池簇分别输出电压至变换器组；

所述变换器组由变换器组控制器MCU、多个双向DC/DC变换器构成，变换器组控制器MCU通过CAN总线或RS485总线与电池堆管理系统BAUS通讯连接，多个双向DC/DC变换器的控制端分别接入变换器组控制器MCU，多个双向DC/DC变换器的输入端一一对应接入各个电池簇的输出电压，多个双向DC/DC变换器的输出端分别接入直流母线；

所述DC/AC逆变器的输入端接入直流母线，DC/AC逆变器的输出端与升压变压器的初级线圈连接，升压变压器的次级线圈并入高压电网；

所述滤波器为LC滤波器，滤波器接入DC/AC逆变器输出端与升压变压器初级线圈之间。

所述的光伏储能发电一体式并网系统，其特征在于：由每个电池簇管理系统BCUS和其连接的多个电池模块管理单元BMU构成主从式CAN通信网络，主从式CAN通信网络中电池簇管理系统BCUS为主控单元，多个电池模块管理单元BMU分别为从控单元。

所述的光伏储能发电一体式并网系统，其特征在于：所述双向DC/DC变换器包括开关管Q1-Q4、T1-T2，以及具有一个初级线圈、两个次级线圈N21、N22的变压器T，其中开关管Q1的源极与开关管Q2的漏极连接，开关管Q2的源极与开关管Q3的漏极连接，开关管Q3的源极与开关管Q4的漏极连接，开关管Q1的漏极、开关管Q4的源极之间接入对应电池簇输出的电压V1，开关管Q1的漏极还依次通过电容C_d1、电容C_d2与开关管Q4的源极连接，从开关管Q2的源极与开关管Q3的漏极之间引出有导线通过电感L_r接入变压器T初级线圈一端，从电容C_d1、电容C_d2之间引出有导线接入变压器T初级线圈另一端，变压器T两次级线圈N21、N22相互串联，两次级线圈N21、N22串联后一端连接至开关管T1的漏极，两次级线圈N21、N22串联后另一端连接至开关管T2的漏极，开关管T1、T2的源极共接后作为双向DC/DC变换器其中一个输出端，从两次级线圈N21、N22中间引出有导线连接电感L_f后作为双向DC/DC变换器另一个输出端，双向DC/DC变换器两输出端连接至直流母线向直流母线输出电压V2，且双向DC/DC变换器两输出端之间连接有电容C_f，各个开关管Q1-Q4、T1-T2的栅极分别接入变换器组控制器MCU。

本发明设计了一种光伏储能发电一体式并网系统，将光伏电源与蓄电池在直流侧并联，作为一个分布式电源整体经同一并网逆变器接入电力系统。

本发明优点为：

1、首创了光伏发电与储能系统相结合的一体式储能发电系统。采取削峰平谷原则，较大程度的提高了能源利用率。

2、由于储能系统的引入，将光伏这种间歇性能源，与BMS组成功率平抑系统，改善了传统光伏并网功率波动大等现象，并网较为平稳。