[实用新型]分布式光伏电站用户侧三相不平衡逆流防止装置

说明书

本实用新型公开了一种分布式光伏电站用户侧三相不平衡逆流防止装置，防逆流装置由并联在负载侧的三相整流电路、双向DC‑DC变换电路、储能电池和微处理器构成；三相整流电路的进线端与光伏逆变器出线端连接，其出线端依次与双向DC‑DC电路、储能电池连接构成不平衡电流的充电主回路；三相整流电路的出线端同时与逆变器的进线端通过接触器开关连接，形成电池放电回路。微处理器通过驱动三相整流电路、接触器开关以及DC‑DC电路开关管实现对电池的充放电控制。该系统将分布式光伏发电与电池储能系统相结合，通过在负载侧并联储能系统，解决用户侧三相负载不平衡引起的电流逆流电网问题的同时，有效的保障系统的安全、稳定、经济运行。

技术领域

本实用新型属于分布式光伏电站技术领域，具体涉及一种适用于分布式光伏电站在用户侧三相负载不平衡条件下的基于电池储能的逆流防止装置。

背景技术

分布式光伏发电是由多个光伏组件经适当的串并联连接组成的光伏阵列、汇流箱以及逆变器构成，它是一种具有广阔发展空间的新能源发电技术，能够将太阳能转换为电能供负载使用。分布式光伏发电以用户侧自发自用、多余电量上网的方式运行，它提倡就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则。由于光伏发电输出功率的不可预测和波动性，使其常采用最大功率点跟踪技术产生最大光伏输出功率并入电网，光伏发电供低压用户使用时，并没有考虑到负载的实际能耗情况，并网时当负载功率小于光伏发电功率或者三相负载中某相的负载功率小于光伏发电功率时，会导致光伏发电系统向电网回送能量，出现逆流现象。

低压用户供电网络一般是三相生产用电与单相负载混合用电，在实际运行过程中单相用户的不可控增容、单相负载用电的不同时性以及大功率单相负载的接入均会导致三相负载的不平衡。对于三相负载不平衡问题，大多数的研究都是通过加装补偿装置对其不平衡分量进行补偿，由于负载是由用户的用电实际情况决定的，不平衡负载是始终存在的，补偿装置只能从某种程度上保证并网的电网侧电压电流处于平衡状态。由于分布式光伏发电的逆变器以最大功率输出强制平衡的三相电，当用户侧出现负载不平衡时，会导致负载侧某一相或两相电流逆流回电网产生能量损耗，同时对系统的安全稳定运行造成影响。

基于以上思考，通过在负载侧并联储能装置对三相负载不平衡引起的逆流现象进行有效的抑制，通常，储能装置包括电池组、DC-DC转换器、充放电控制电路等。在负载侧使用可控硅整流电路连接储能装置实现对不平衡电流的动态存储控制，增加了系统控制的灵活性；储能装置作为能量的缓存站，实现各相的功率流动，从而达到平衡各相电流的目的，在改善系统运行性能的同时，提高系统整体可利用性。针对负载不平衡问题，如何能够防止逆流对系统造成不利影响的同时，最大限度的利用光伏能量，保障光伏发电系统的安全、稳定、经济运行，是现在急需解决的问题。

实用新型内容

为了解决用户侧三相负载不平衡引起的电流逆流电网造成的不利影响，本实用新型提出一种基于电池储能的分布式光伏电站用户侧三相不平衡逆流防止装置，利用可控器件与储能装置相结合的方式，将其并联在负载侧，实现对三相不平衡负载引起的不平衡电流的动态调节，有效的避免了因三相负载不平衡引起的负载侧某一相或两相电流逆流电网造成的能量损失等不利影响。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种分布式光伏电站用户侧三相不平衡逆流防止装置，包括与分布式光伏电站负载侧并联的三相整流电路、双向DC-DC变换电路、储能电池和微处理器；所述分布式光伏电站保持最大功率输出，经逆变器强制输出三相平衡交流电供低压用户负载使用；所述三相整流电路的出线端依次与双向DC-DC电路、储能电池连接构成不平衡电流的充电主回路；三相整流电路的出线端同时与逆变器的进线端通过接触器开关连接，形成电池放电回路；所述的微处理器与检测模块连接，用于分别检测逆变器输出侧电流值以及负载侧的三相电流值等相关信息，通过运算处理，驱动整流电路晶闸管、接触器开关以及DC-DC电路的开关管实现控制功能。