[发明专利]一种分布式光伏并离储能逆变系统

说明书

一种分布式光伏并离储能逆变系统，包括光伏阵列、BOOST单向变换电路、最大功率点跟踪MPPT装置、储能系统、直流母线、并离网控制器、并离网逆变器和微电网；所述光伏阵列的输出能量依次通过BOOST单向变换电路和最大功率点跟踪MPPT装置后连接到直流母线中，所述储能系统并联接入直流母线，直流母线通过并离网逆变器与微电网相连接，微电网与主网连接形成并网模式，微电网与主网断连形成离网模式；所述并离网控制器与并离网逆变器相连接，并离网控制器对微电网进行孤岛检测，并根据检测结果对并网模式和离网模式进行自动切换。实现了并网，离网、储能的协调统一，降低了系统成本。

技术领域

本发明涉及太阳能电池并网领域，尤其涉及一种分布式光伏并离储能逆变系统。

背景技术

随着光伏电站安装容量的不断增大，目前一般的光伏电站容量都达到MW级，如果还采用小容量的逆变器将导致整个光伏电站的逆变器台数太多，不但会增加电站的建设成本，而且会影响整个电站的发电效率。为了提高电站的功率、可靠性和效率及降低成本，目前大规模的光伏电站都采用大功率的光伏并网逆变器。业内大功率的光伏并网逆变器多采用多台小功率逆变器并联运行的方式。然而当多台光伏逆变器并联时，逆变器的直流侧和交流侧分别共用一条母线，从而导致在并联的光伏逆变器之间形成环流。这种电流导致并联运行的光伏逆变器输出电流质量降低，进而损害整个系统的性能。

而现有的光伏并网发电系统中存在以下普遍缺陷：

1)光伏发电系统的输出受光照、温度等环境因素的影响，输出功率会呈现较大的变化，特别是天气多变时，其发电功率呈现较为明显的随机性与不可控性；

2)从混合储能光伏并网发电系统设计的角度来看，这种波动所导致的系统功率不平衡，都需要通过储能单元来补充或吸收这部分不平衡功率。那么，储能单元就一定会经常处于频繁的充电和放电状态，吸收或发出较大的功率，而且短时间的充放电电流还比较大。频繁工作在这种情况下的铅酸蓄电池的容量和寿命都会受到影响，这是由铅酸蓄电池自身特性所决定的，主要原因有三点：频繁大功率充放电会导致铅酸蓄电池内部的温度升高和正负极板的活性物质会大量脱落，使得蓄电池发生不可逆的容量亏损；大电流充放电会使铅酸蓄电池极板弯曲变形，如果出现大电压跌落，还会导致蓄电池自保护关断；频繁的充放电会使铅酸蓄电池工作在充放电小循环状态下，会加快铅酸蓄电池的老化和容量亏损，减少蓄电池的循环使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种分布式光伏并离网储能逆变系统，实现了并网，离网、储能的协调统一，降低了系统成本，有力与产品的推广和应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种分布式光伏并离储能逆变系统，包括光伏阵列、BOOST单向变换电路、最大功率点跟踪MPPT装置、储能系统、直流母线、并离网控制器、并离网逆变器和微电网；所述光伏阵列的输出能量依次通过BOOST单向变换电路和最大功率点跟踪MPPT装置后连接到直流母线中，所述储能系统并联接入直流母线，直流母线通过并离网逆变器与微电网相连接，微电网与主网连接形成并网模式，微电网与主网断连形成离网模式；所述并离网控制器与并离网逆变器相连接，并离网控制器对微电网进行孤岛检测，并根据检测结果对并网模式和离网模式进行自动切换。

进一步的，所述储能系统包括蓄电池和双向DC-DC变换电路，所述蓄电池通过双向DC-DC变换电路接入直流母线中。

进一步的，所述双向DC-DC变换电路采用buck/boost电路，包括四个NPN三极管T1、T2、T3和T4、超级电容和两个电感L1和L2，所述NPN三极管T1、T2、T3和T4并联，所述电感L1与蓄电池相连接后接入NPN三极管的并联支路上，所述超级电容与电感L2串联后并入NPN三极管T4的集电极和发射极两端。

进一步的，所述并离网逆变器包括三相逆变电路和三相滤波电感组成，所述三相逆变电路有六个开关，每两个开关组成一相桥臂，每相桥臂的开关都工作在互补的状态。