[发明专利]一种模块化共直流母线光伏储能系统

说明书

本发明公开了一种模块化共直流母线光伏储能系统，包括一个或者多个DC/DC变换器，一个或者多个双向DC/DC变换器，一个或者多个双向DC/AC变换器，一个能量管理单元，一个电能计量表，每个变换器都含有一个独立的控制器，光伏和蓄电池分别经过DC/DC变换器和双向DC/DC变换器并入到直流母线，直流母线再经过双向DC/AC变换器后与负载和电网接入交流母线，所有变换器和电表都通过通讯总线与能量管理单元连接，系统可以根据电网状态工作在并网模式或者独立模式下；此系统高度模块化，易于系统扩容或裁减，易于维护，应用范围广，可靠性高，灵活性强，安装装配方便。

技术领域

本发明属于光伏储能逆变器技术领域，涉及一种光伏发电和储能系统，具体是一种模块化共直流母线光伏储能系统。

背景技术

当前，全球能源紧缺，新兴能源产业的发展势在必行，但风能、太阳能等清洁能源受环境影响较大，功率不稳定对电网的稳定性造成冲击，致使传统电网无法大量承载，大量能量被浪费，将储能和光伏有效的结合应用，可以有效解决这一系列问题。

传统的光伏储能系统多采用集中式方案，即将DC/AC变换器、光伏DC/DC变换器和双向DC/DC变换器集中在一个机箱内，组成一台光伏储能逆变器，其共用辅助电源，共用采样控制电路，共用一个控制器等，若逆变器中有一个关键电路出现故障，逆变器将停止工作，整个光伏储能系统也将停止工作，没有冗余，同时，若系统需要增加光伏组件、蓄电池或者负载，就需要增加一台或数台新的光伏储能逆变器，增加系统成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于共直流母线的可靠性高、易扩容或裁减、易维护、应用范围广的模块化光伏储能系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种模块化共直流母线光伏储能系统，包括若干个DC/DC变换器，若干个双向DC/DC变换器，若干个双向DC/AC变换器以及一个能量管理单元、一个电能计量表；

每个DC/DC变换器均连接一个光伏，每个双向DC/DC变换器均连接一个蓄电池，所有的DC/DC变换器和双向DC/DC变换器另一端均并入到直流母线，所述直流母线经过双向DC/AC变换器后连接交流母线，所述交流母线直接连接普通负载，并经过电能计量表接入电网，每个双向DC/DC变换器均直接连接一个重要负载，

所述DC/DC变换器用于将光伏中的电能直接或者经过升压后并入直流母线；

所述双向DC/DC变换器用于将蓄电池中电能经过升压后并入直流母线，或将直流母线中电能经过降压后充入蓄电池；

所述双向DC/AC变换器用于将直流母线中直流电能逆变为交流电能后并入交流母线以及提供给重要负载，或者将交流母线中交流电能整流后并入直流母线以备给蓄电池充电；

所述DC/DC变换器、双向DC/DC变换器、双向DC/AC变换器以及电能计量表均通过通讯总线与能量管理单元连接；

所述电能计量表为双向电表，用于计量功率大小和方向；

所述能量管理单元用于管理DC/DC变换器、双向DC/DC变换器和双向DC/AC变换器的运行状态以及电能计量表的计量数据。

进一步地，所述DC/DC变换器、双向DC/DC变换器、双向DC/AC变换器以及能量管理单元均具有独立控制器。

进一步地，所述DC/DC变换器包括第一独立控制器、第一采样控制电路、第一通讯电路、第一辅助电源电路以及第一主升压电路。

进一步地，所述双向DC/DC变换器包括第二独立控制器、第二采样控制电路、第二通讯电路、第二辅助电源电路、第二主升压电路以及主降压电路。