專利名稱：一種分布式光伏控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式光伏控制裝置。
背景技術(shù)：
太陽能作為各種可再生能源中最重要的能源，其特點(diǎn)是分布廣，容易獲取。對于人類的生活來說，太陽能基本上是取之不盡、用之不竭。據(jù)統(tǒng)計(jì)太陽能輻射到地球陸地表面的總能量，一年大致有17萬億千瓦，但這僅占到到達(dá)地球大氣外層表面總輻射能量的10%，即便如此，它能提供的能量也相當(dāng)于目前全世界一年內(nèi)能量消耗總量3. 5萬倍。就整個(gè)地球而言，美國的西南部、非洲全境、澳大利亞、中國的西藏以及中東等地區(qū)的全年接受總輻射量或者說日照總時(shí)數(shù)最大，是世界太陽能資源最豐富地區(qū)。我國太陽能資源同樣十分豐富，據(jù)統(tǒng)計(jì)每年陸地接收的太陽輻射總量，大約是1.9X 106KWh。全國各地的太陽年輻射總量基本都在3000-8500MJ/m2，平均值超過5000MJ/m2，并且大部分的國土面積年日照時(shí)間總數(shù)都超過2200小時(shí)。太陽能屬于可再生綠色能源，是本世紀(jì)前途最光明的一種能源。我國最近幾年全國性的用電荒，拉閘限電，能源供應(yīng)十分緊張，面對這種嚴(yán)峻的能源形勢，存在的巨大能源缺口，只能由新生能源來補(bǔ)充。在可再生能源中，小水電以及風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)達(dá)到商業(yè)化水平，但它們的資源量以及地理分布十分有限，即使能夠全部開發(fā)利用也難以滿足不了我們實(shí)際的需求，因此，太陽能光伏發(fā)電具有非常大的發(fā)展?jié)摿σ约氨匾浴５前ㄌ柲芄夥l(fā)電在內(nèi)的分布式電源的并網(wǎng)運(yùn)行會給主電網(wǎng)帶來一系列問題。通常表現(xiàn)為電壓偏差、電壓波動、諧波、直流偏磁、故障電流和孤島運(yùn)行，這些問題最顯著的特征是傳統(tǒng)配網(wǎng)變?yōu)橛性淳W(wǎng)路，造成功率的雙向流動。含分布式電源的配網(wǎng)的控制不但需要對無功進(jìn)行控制，還需對有功進(jìn)行調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的靜止無功發(fā)生裝置雖然能夠動態(tài)控制無功，實(shí)現(xiàn)對電壓波動的控制，卻無法實(shí)現(xiàn)對有功進(jìn)行調(diào)節(jié)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種分布式光伏控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對無功和有功的解耦控制，保證區(qū)域配網(wǎng)的電能質(zhì)量。一種分布式光伏控制裝置，包括儲能模塊、直流儲能開關(guān)、直流電容、雙向交直流變換器、電抗器和三相變壓器，所述儲能模塊、直流儲能開關(guān)和直流電容依次連接，所述直流電容與所述雙向交直流變換器的一端連接，所述雙向交直流變換器的另一端通過電抗器與三相變壓器連接。優(yōu)選地，還包括并網(wǎng)接觸器，所述三相變壓器通過所述并網(wǎng)接觸器并聯(lián)在低壓電網(wǎng)母線。優(yōu)選地，所述儲能模塊是鋰離子電池陣列。優(yōu)選地，所述雙向交直流變換器是三相橋式電路。 優(yōu)選地，所述三相變壓器是聯(lián)結(jié)組別的三相變壓器。[0012]采用了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，由于通過并聯(lián)于分布式光伏電源的低壓并網(wǎng)母線，實(shí)現(xiàn)了有功和無功的解耦控制，在正常的運(yùn)行方式下，確保了區(qū)域配網(wǎng)的電能質(zhì)量，通過功率跟蹤實(shí)現(xiàn)了光伏發(fā)電出力預(yù)測誤差補(bǔ)償，在故障狀態(tài)下，根據(jù)孤島運(yùn)行防范和低電壓穿越的需求，實(shí)現(xiàn)了有功無功出力的動態(tài)調(diào)整。本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中分布式光伏控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中分布式光伏控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該分布式光伏控制裝置包括儲能模塊101、直流儲能開關(guān)102、直流電容103、雙向交直流變換器104、電抗器105、三相變壓器106和并網(wǎng)接觸器107。其中，儲能模塊采用的是能夠減小光伏輸出波動，提升并網(wǎng)功率的可預(yù)測性的鋰離子電池陣列；雙向交直流變換器采用的是可以實(shí)現(xiàn)有功和無功的四象限調(diào)控的基于IGBT的三相橋式電路；三相變壓器采用的是Dynll聯(lián)結(jié)組別的三相變壓器。儲能模塊、直流儲能開關(guān)和直流電容依次連接，直流電容與雙向交直流變換器的一端連接，雙向交直流變換器的另一端通過電抗器與三相變壓器連接。三相變壓器通過并網(wǎng)接觸器并聯(lián)在低壓電網(wǎng)母線。這樣儲能模塊可以通過雙向交直流變換器和三相變壓器向電網(wǎng)放電，電網(wǎng)也可以通過三相變壓器和雙向交直流變換器向儲能模塊充電。 正常運(yùn)行時(shí)本裝置采集分布式光伏電源并網(wǎng)母線電壓和電流數(shù)據(jù)，通過控制裝置計(jì)算確定需要補(bǔ)償?shù)闹C波、無功和不平衡等電能質(zhì)量方面的數(shù)據(jù)，另一方面分析計(jì)算預(yù)測功率與實(shí)際功率誤差或通過獲取遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)得到有功調(diào)控?cái)?shù)據(jù)，兩個(gè)方面的數(shù)據(jù)綜合起來即得到本裝置的控制數(shù)據(jù)，通過控制雙向交直流變換器實(shí)施有功和無功的四象限調(diào)控。本裝置的儲能模塊通過控制直流儲能開關(guān)和雙向交直流變換器，實(shí)現(xiàn)儲能模塊與電網(wǎng)之間有功功率的雙向流動。通過采集儲能模塊的運(yùn)行數(shù)據(jù)，直流儲能開關(guān)還可起到直流側(cè)保護(hù)跳閘的作用。本裝置中的直流電容主要起到穩(wěn)壓作用，通過基于IGBT的三相橋式電路的雙向交直流變換器將直流電壓轉(zhuǎn)化為交流電壓，通過電抗器和變壓器實(shí)現(xiàn)一定程度的濾波與隔離，所產(chǎn)生的用于分布式光伏電源并網(wǎng)控制的有功和無功控制電流最終經(jīng)由并網(wǎng)接觸器注入分布式光伏電源低壓并網(wǎng)母線，以保證分布式光伏電源并網(wǎng)時(shí)的配網(wǎng)電能質(zhì)量及輸出功率的可控性。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種分布式光伏控制裝置，其特征在于，包括儲能模塊、直流儲能開關(guān)、直流電容、雙向交直流變換器、電抗器和三相變壓器，所述儲能模塊、直流儲能開關(guān)和直流電容依次連接，所述直流電容與所述雙向交直流變換器的一端連接，所述雙向交直流變換器的另一端通過電抗器與三相變壓器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式光伏控制裝置，其特征在于，還包括并網(wǎng)接觸器，所述三相變壓器通過所述并網(wǎng)接觸器并聯(lián)在低壓電網(wǎng)母線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的一種分布式光伏控制裝置，其特征在于，所述儲能模塊是鋰離子電池陣列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的一種分布式光伏控制裝置，其特征在于，所述雙向交直流變換器是二相橋式電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的一種分布 式光伏控制裝置，其特征在于，所述三相變壓器是聯(lián)結(jié)組別的三相變壓器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種分布式光伏控制裝置，包括儲能模塊、直流儲能開關(guān)、直流電容、雙向交直流變換器、電抗器和三相變壓器，所述儲能模塊、直流儲能開關(guān)和直流電容依次連接，所述直流電容與所述雙向交直流變換器的一端連接，所述雙向交直流變換器的另一端通過電抗器與三相變壓器連接。采用了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，由于通過并聯(lián)于分布式光伏電源的低壓并網(wǎng)母線，實(shí)現(xiàn)了有功和無功的解耦控制，在正常的運(yùn)行方式下，確保了區(qū)域配網(wǎng)的電能質(zhì)量，通過功率跟蹤實(shí)現(xiàn)了光伏發(fā)電出力預(yù)測誤差補(bǔ)償，在故障狀態(tài)下，根據(jù)孤島運(yùn)行防范和低電壓穿越的需求，實(shí)現(xiàn)了有功無功出力的動態(tài)調(diào)整。
文檔編號H02J3/28GK202917992SQ20122061701
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者王劍, 賈益民, 劉樹春, 萬方 申請人:東潤環(huán)能(北京)科技有限公司