[发明专利]一种VSG光-储并网发电系统

说明书

本发明涉及一种VSG光‑储并网发电系统，包括依次连接的光伏面板、第一直流转换器、逆变器和电网，所述直流转换器和逆变器的连接线路之间还搭接有第二直流转换器，该第二直流转换器还连接有第一储能装置，所述逆变器和电网的连接线路之间还搭接有负载，其特征在于，所述逆变器和负载的连接线路之间还搭接有交流逆变器，该交流逆变器还连接有第二储能装置。与现有技术相比，本发明可以在保证输出需求功率的基础上，实现光伏组件始终以最大功率输出，提高光伏组件的工作效率。

技术领域

本发明涉及光-储并网发电系统领域，尤其是涉及一种VSG光-储并网发电系统。

背景技术

配备储能系统的传统VSG光伏并网发电系统如图1所示，其在两级式光伏并网发电系统基础上增加了储能系统，以实现对光伏输出功率波动的平抑。储能系统由储能装置、DC/DC变流器和能量管理系统组成。通过集成的光-储系统来实现对发电单元直流母线的电压控制，再利用虚拟同步发电机技术使得逆变器不但能够实现直流到交流端的电能转变，而且能够根据系统频率、电压异常情况自动调节有功无功输出，达到稳定系统的目的。然而，基于虚拟同步发电机技术的传统光-储并网发电系统，其功能的实现仍然存在一些问题：

1、由于光伏出力具有波动性与随机性，其会导致电网系统的频率波动，而且光-储的整体输出特性由统一的逆变器调节控制，增加了控制的难度，降低了系统稳定性。

2、在传统的光-储并网发电系统中，针对网侧负荷的需求变动，光伏阵列需要及时调节出力以维持系统频率、电压的稳定，其无法以最大功率持续输出。

3、传统的VSG光-储控制系统虽然可以有效地解决电网侧小负荷波动所引起的频率突变问题，但是由于储能的限制，其对于网侧大功率器件的功率波动却显得力所不及，无法及时有效地提供足够功率补给。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现光伏组件始终以最大功率输出的VSG光-储并网发电系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种VSG光-储并网发电系统，包括依次连接的光伏面板、第一直流转换器、逆变器和电网，所述直流转换器和逆变器的连接线路之间还搭接有第二直流转换器，该第二直流转换器还连接有第一储能装置，所述逆变器和电网的连接线路之间还搭接有负载，所述逆变器和负载的连接线路之间还搭接有交流逆变器，该交流逆变器还连接有第二储能装置。

进一步地，所述交流逆变器的双向交流逆变器。

进一步地，所述第一直流转换器为具有最大功率跟踪控制功能的直流转换器。

进一步地，所述逆变器的一端通过二线制线路连接所述第一直流转换器、另一端通过三线制线路连接所述电网。

进一步地，所述逆变器与电网的连接线路间设有开关。

进一步地，所述负载的数量为多个。

进一步地，所述逆变器的DC端连接所述第一直流转换器、AC端连接所述电网。

进一步地，所述交流逆变器的DC端连接所述第一直流转换器、AC端连接所述电网。

进一步地，所述第一储能装置和第二储能装置均为储能电池。

进一步地，所述储能电池的数量为多个。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本方案改良了原有光伏的双极式结构，前级DC/DC变换器实现直流-直流变化，提升光伏阵列输出电压，并通过最大功率跟踪控制(MPPT)实现光伏阵列最大功率输出；配以双向直流转换器的第一储能装置搭在直接母线上，以实现平衡光伏输出与网侧需求功率的作用；