[发明专利]一种光储并离网一体系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种光储并离网一体系统,该系统的硬件拓扑结构由Boost升压电路、Buck/Boost直流变换电路以及全桥逆变电路三部分电路组成,Boost升压电路的输入端接太阳能电池，其输出端接公共直流母线，Buck/Boost直流变换电路升压端连接公共直流母线，降压端连接蓄电池，全桥逆变电路直流侧接公共直流母线，交流侧连接负载；本发明能自动进行并离网状态切换，能够在并网状态时能够以MPPT方式向电网发电，保证太阳能的最大效率利用；本发明即可充当关键设备的UPS使用，这样就可以防止单独并网模式时，由于电网异常，尽管光伏正常，但也不能进行正常发电的缺点。

技术领域

本发明属于变流器应用领域，更具体的讲，涉及一种光储并离网一体系统及控制方法。

背景技术

目前，以煤、石油为主的常规能源为全世界90％以上的电力负荷提供电能，但其资源有限且对大气的污染也日益严重，造成了全球的能源紧张和环境恶化。同时大电网存在着供电模式单一、不能灵活跟踪负荷的变化、局部事故极易扩散并导致大面积停电等弊端。随着环境问题以及能源危机的日益突出，诸如光伏、风电等一批新能源发电技术得到了迅速的发展。新能源发电装置大量接入电网当中，在一定程度上缓解了电力供应紧张的问题，并在改善能源结构，减少环境污染，实现人与自然的可持续发展方面起到很好的作用。

传统利用太阳能的方式主要是建立集中式的光伏阵列，或集中逆变并网发电或离网逆变供特定负载。目前现有的并网和离网光伏逆变器都有很大的局限性，并网逆变器当电网出现异常时就无法保证正常发电，光伏电能资源得不到利用；离网逆变器存在当负载功率较小和蓄电池SOC较高时光伏电池不能以最大功率输出的问题。

同时，目前我国还有大量具有良好光照条件的边缘地区没有电网或者电网不稳定，这严重限制了边远地区人民使用电能；随着我国分布式能源接入进一步放开，国家电网提出了光伏系统可选择电量全部上网、发电量全部自用和发电量自用余电上网三种运行模式，这就为这些边缘没有电网的地区利用太阳能和电能提供了可能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带储能环节的光储并离网一体系统，通过采用Boost升压电路、Buck/Boost直流变换电路以及全桥逆变电路三级硬件拓扑结构，同时结合并离网切换和能量分配的控制策略，能有效克服现有光伏并网逆变器只能并网发电、以及离网逆变器光伏能量不能最大程度利用的缺点，可有效地提高设备对太阳能的利用效率，特别适用于电网不稳定或电网供电成本较高的场合。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种光储并离网一体系统,该系统的硬件拓扑结构由Boost升压电路、Buck/Boost直流变换电路以及全桥逆变电路三部分电路组成,

所述Boost升压电路的输入端接太阳能电池，其输出端接公共直流母线，

所述Buck/Boost直流变换电路升压端连接公共直流母线，降压端连接蓄电池，

所述全桥逆变电路直流侧接公共直流母线，交流侧连接负载。

在上述技术方案中，所述公共直流母线与蓄电池之间由Buck/Boost直流变换电路实现能量双向流动。

本发明还共了一种并离网一体系统的控制方法，包括：

S1、通过检测电网电压确定系统并离网的状态，

S2、根据蓄电池不同的SOC确定每级的基本控制策略，

S3、根据系统并离网状态和蓄电池SOC进行工作模式的自动切换。

在上述技术方案中，包括：工作在离网状态的第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式和工作在并网状态下的第四工作模式。

在上述技术方案中：