一種光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)，包括光伏電池板（G1~Gn）、光伏并聯(lián)電池整定模塊（M1~Mn）、蓄電池（B1~Bn）、總監(jiān)控（DZ）、外箱、空氣開關(guān)、熔斷器，上述器件通過電纜連接，構(gòu)成光伏電源系統(tǒng)，其中光伏電池板（G1~Gn）輸出電壓為DC150V~300V的光伏電池組；光伏并聯(lián)電池整定模塊（M1~Mn）采用高頻開關(guān)整定技術(shù)，將光伏波動(dòng)變化的電源整定為穩(wěn)定的DC110V或DC220V電源，并對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電管理；蓄電池（B1~Bn）是端電壓為DC12V的單只電池或電池組，其作用為儲(chǔ)能，為系統(tǒng)提供后備電源，保證系統(tǒng)輸出功率恒定；總監(jiān)控（DZ），監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各功能模塊運(yùn)行情況，及對(duì)系統(tǒng)中各功能模塊進(jìn)行控制，并與變電站或開閉所后臺(tái)進(jìn)行通訊。該電源系統(tǒng)主要應(yīng)用于變電站或開閉所等場合。
【專利說明】
一種光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電源，尤其涉及光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]直流電源作為變電站、發(fā)電廠后備電源使用，對(duì)電力系統(tǒng)供電的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。IlOkV及以下變電站和開關(guān)站中，直流系統(tǒng)僅有一組蓄電池作為變電站后備直流電源，單只蓄電池決定整組蓄電池容量，且電池之間連接節(jié)點(diǎn)過多，在各電力公司的運(yùn)行總結(jié)也證明了直流電源所存在可靠性過低的問題。
[0003]光伏逆變器所接儲(chǔ)能蓄電池均為多只蓄電池串聯(lián)構(gòu)成，其特點(diǎn)是:蓄電池維護(hù)難、可靠性低、系統(tǒng)擴(kuò)容難等難題，且其輸出電壓為AC220V或AC380V。傳統(tǒng)光伏電源系統(tǒng)為并網(wǎng)電源系統(tǒng)，在電網(wǎng)失電或異常情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)無法輸出電能。光伏發(fā)電系統(tǒng)如應(yīng)用于直流系統(tǒng)中，必須再通過高頻電源模塊將交流電源整定為直流電源，其效率遠(yuǎn)低于光伏電能直接整定為DC110V/DC220V電源。
[0004]綜合上述，設(shè)計(jì)一光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)光伏電能直接轉(zhuǎn)換為直流負(fù)載所需電能，系統(tǒng)輸出并聯(lián)直流傳統(tǒng)直流電源系統(tǒng)母線上，作為后備電源提高電力系統(tǒng)直流供電的可靠度。
[0005]傳統(tǒng)光伏發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)與直流電源存在如下幾個(gè)難點(diǎn)，現(xiàn)有方案無法解決:
[0006](I)傳統(tǒng)光伏發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)與直流電源，蓄電池組為一百只串聯(lián)使用，單只蓄電池影響整組蓄電池，蓄電池供電可靠性不高，維護(hù)難度大；
[0007](2)傳統(tǒng)光伏發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出的交流電源，再整流為直流電源，轉(zhuǎn)換效率過低；
[0008](3)因傳統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)蓄電池串聯(lián)使用，系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)展成本高、難度大；
[0009 ] (4)直流電源系統(tǒng)僅一套備用電源，可靠性低；
[0010](5)目前暫無光伏發(fā)電與直流電源配合使用的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中問題，本實(shí)用新型提供了一種光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)，包括光伏電池板、光伏并聯(lián)電池整定模塊、蓄電池、總監(jiān)控、外箱、空氣開關(guān)、熔斷器，上述器件通過電纜連接，構(gòu)成光伏電源系統(tǒng)，其中光伏電池板輸出電壓為DC150V?300V的光伏電池組；光伏并聯(lián)電池整定模塊采用高頻開關(guān)整定技術(shù)，將光伏波動(dòng)變化的電源整定為穩(wěn)定的DCllOV或DC220V電源，并對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電管理;蓄電池是端電壓為DC12V的單只電池或電池，其作用為儲(chǔ)能，為系統(tǒng)提供后備電源，保證系統(tǒng)輸出功率恒定;總監(jiān)控，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各功能模塊運(yùn)行情況，及對(duì)系統(tǒng)中各功能模塊進(jìn)行控制，并與變電站或開閉所后臺(tái)進(jìn)行通訊。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述外箱為塑料或金屬材質(zhì)組成。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述η為大于等于I的整數(shù)。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括直流饋線輸出開關(guān)、直流監(jiān)控，直流饋線輸出開關(guān)、直流監(jiān)控分別與光伏并聯(lián)電池整定模塊連接。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，其中直流監(jiān)控包括絕緣監(jiān)控、開關(guān)量監(jiān)測(cè)、直流電壓監(jiān)控。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括母聯(lián)開關(guān)和直流電源，光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)輸出通過母聯(lián)開關(guān)并聯(lián)于直流電源的直流母線上，在光伏所發(fā)電能大于直流負(fù)荷功率時(shí)，由光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)為直流系統(tǒng)供電；當(dāng)電能不足時(shí)，則由直流電源系統(tǒng)供電。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]通過實(shí)行本專利的光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)，有如下優(yōu)點(diǎn):(1)使用單只蓄電池，避免蓄電池串聯(lián)使用的一致性要求，維護(hù)難等問題；(2)直流輸出穩(wěn)定可靠的DCl 1V或DC220V電源，減少了傳統(tǒng)方案的光伏逆變過程，提高電能轉(zhuǎn)換效率；(3)系統(tǒng)為并聯(lián)使用，可隨時(shí)增加規(guī)模容量，所增加費(fèi)用僅設(shè)備費(fèi)用和施工費(fèi)，成本更低；(4)光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)應(yīng)用于變電站、開關(guān)站等電力系統(tǒng)中，作為直流電源的補(bǔ)充，可提高直流供電的可靠度。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)電氣原理圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)應(yīng)用方案一示意圖；
[0021 ]圖3是本實(shí)用新型光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)應(yīng)用方案二示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0023]該電源系統(tǒng)主要應(yīng)用于變電站或開閉所等場合。系統(tǒng)將光伏電池板所發(fā)出波動(dòng)、不可靠的直流電能整定為電壓、電流、輸出功率恒定，并具有一定后備時(shí)間的直流電能供直流負(fù)載使用。模塊所組成的電源系統(tǒng)可作為變電站、發(fā)電廠直流電源系統(tǒng)的補(bǔ)充，可提高直流系統(tǒng)供電的可靠性。
[0024]光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)電氣原理如圖1所示。
[0025]系統(tǒng)主要構(gòu)成器件:光伏電池板(Gl?Gn)、光伏并聯(lián)電池整定模塊(Ml?Mn)、蓄電池(BI?Bn)、總監(jiān)控(DZ)、外箱(塑料或金屬)、空氣開關(guān)、熔斷器等。上述主要器件通過電纜連接，構(gòu)成一套全新光伏電源系統(tǒng)。
[0026]系統(tǒng)可多個(gè)光伏并聯(lián)電池整定模塊輸出并聯(lián)使用，也可單獨(dú)一臺(tái)光伏并聯(lián)電池整定模塊配合一組光伏電池板、一只蓄電池使用，即其中η為大于等于I的整數(shù)。
[0027]其中光伏電池板(Gl?Gn)輸出電壓為DC150V?300V的光伏電池組;光伏并聯(lián)電池整定模塊(Ml?Mn)，采用高頻開關(guān)整定技術(shù)，將光伏波動(dòng)變化的電源整定為穩(wěn)定的DCllOV或DC220V電源，并對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電管理；蓄電池(BI?Bn)是端電壓為DC12V的各類電池，其主要作用為儲(chǔ)能，為系統(tǒng)提供后備電源，保證系統(tǒng)輸出功率恒定;總監(jiān)控(DZ)，主要作用是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各功能模塊運(yùn)行情況，及對(duì)系統(tǒng)中各功能模塊進(jìn)行控制，并與變電站或開閉所后臺(tái)進(jìn)行通訊。
[0028]光伏并聯(lián)電池電源具體應(yīng)用方案如圖2、圖3所示，共兩種應(yīng)用方案。
[0029]方案一:光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)作為變電站、開閉所的直流供電電源，直接為直流負(fù)荷供電。系統(tǒng)中增加直流饋線輸出開關(guān)、直流監(jiān)控(QZ)，其中直流監(jiān)控包括絕緣監(jiān)控、開關(guān)量監(jiān)測(cè)、直流電壓監(jiān)控等部分。
[0030]方案二:作為現(xiàn)有變電站、開閉所直流電源的補(bǔ)充。光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)輸出通過母聯(lián)開關(guān)(ZK)并聯(lián)于直流電源的直流母線上，在光伏所發(fā)電能大于直流負(fù)荷功率時(shí)，由光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)為直流系統(tǒng)供電；當(dāng)電能不足時(shí)，則由直流電源系統(tǒng)供電。該方案可最大限度的利用光伏所發(fā)電能，并可為直流負(fù)荷增加備用電源，提高供電可靠性。
[0031]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)，其特征在于:包括光伏電池板(Gl?Gn)、光伏并聯(lián)電池整定模塊(Ml?Mn)、蓄電池(BI?Bn)、總監(jiān)控(DZ)、外箱、空氣開關(guān)、熔斷器，上述器件通過電纜連接，構(gòu)成光伏電源系統(tǒng)，其中光伏電池板(Gl?Gn)輸出電壓為DC150V?300V的光伏電池組;光伏并聯(lián)電池整定模塊(Ml?Mn)采用高頻開關(guān)整定技術(shù)，將光伏波動(dòng)變化的電源整定為穩(wěn)定的DCl 1V或DC220V電源，并對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電管理；蓄電池(BI?Bn)是端電壓為DC12V的單只電池或電池，其作用為儲(chǔ)能，為系統(tǒng)提供后備電源，保證系統(tǒng)輸出功率恒定;總監(jiān)控(DZ)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各功能模塊運(yùn)行情況，及對(duì)系統(tǒng)中各功能模塊進(jìn)行控制，并與變電站或開閉所后臺(tái)進(jìn)行通訊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)，其特征在于:所述外箱為塑料或金屬材質(zhì)組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)，其特征在于:還包括直流饋線輸出開關(guān)、直流監(jiān)控(QZ)，直流饋線輸出開關(guān)、直流監(jiān)控(QZ)分別與光伏并聯(lián)電池整定模塊(Ml?Mn)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)，其特征在于:其中直流監(jiān)控包括絕緣監(jiān)控、開關(guān)量監(jiān)測(cè)、直流電壓監(jiān)控。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)，其特征在于:還包括母聯(lián)開關(guān)(ZK)和直流電源，光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)輸出通過母聯(lián)開關(guān)(ZK)并聯(lián)于直流電源的直流母線上，在光伏所發(fā)電能大于直流負(fù)荷功率時(shí)，由光伏并聯(lián)電池電源系統(tǒng)為直流系統(tǒng)供電；當(dāng)電能不足時(shí)，則由直流電源系統(tǒng)供電。
【文檔編號(hào)】H02J1/12GK205544265SQ201620032363
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月13日
【發(fā)明人】周賢培, 梁沫, 李偉秋
【申請(qǐng)人】深圳市泰昂能源科技股份有限公司