[发明专利]一种屋顶光伏电站多向供配电智能化数字化技术

说明书

技术领域

[0001] 本发明应用于光伏发电供电技术领域，尤其是涉及一种屋顶光伏电站多向供配电智能化数字化技术。

背景技术

目前的光伏发电方式，主要有以下几种：

独立发电系统，这是一种最原始、最简单的供配电方式。太阳能光伏发电独立发电、独立供电，不依靠市电，环保安全，不需要其它能源消耗。在建筑小区中太阳能路灯，就是最典型的应用实例，当选用直流LED（发光二极管）光源时，就是直流负载形式；当选用交流节能荧光灯光源时．就是交流负载形式。这种供配电方式的优点是简单、经济、灵活、使用范围广泛，但一般适用于用电容量小、分散性大的用电负载。缺点是用电可靠性差。管理、控制也较分散、麻烦。

市电并联发电系统，是在独立发电系统的基础上，在用电负载处增加一路交流市电供电，与太阳能光伏发电经逆变的交流供电回路组成ATSE双电源自动切换，供电给交流用电负载。对于直流用电负荷，把交流市电整流照样可组成ATSE双电源自动切换直流供电方式。这种市电并联发电系统除了具有独立发电系统灵活、简单，适用于分散场所和应用普遍的特点外，最大的优点是一旦太阳能光伏发电供电不足或中断，可借助于ATSE自动切换市电供电，提高供电的可靠性，同时也可适量地减少配置蓄电池的容量，节约一定投资。

市电并网发电系统，可以解决太阳能光伏发电量不足或中断时，用电负载可改由市电供给，满足用电需要。但是，ATSE自动切换装置切换时间是毫秒到秒量级，这期间是要中断供电的，而不是不间断供电方式。因此，就会造成许多用电设备不能正常工作，甚至造成损失、破坏等。另外，由于太阳能光伏发电受外界多种因素制约，发电量变化大，而用电负载也不是恒定不变的，因此，每时每刻的发电量和用电量几乎是无法达到平衡的。

从上述分析可知，光伏屋顶电站做为一种新的电力供给方式，其工作模式包括和市电电网并网发电、给本地交流负载供电、给本地直流负载供电、给蓄电池储能充电等多种供配电模式，当前普遍的技术方案是不论本地负载是什么类型，都将光伏电站的直流电变成交流电，在一些需要储能的电站，要增配很多复杂的电力电子设备，实现所谓的“双向逆变”，再把交流电变回直流电，而且原来用来把光伏电站的直流电变成交流电的电力电子模块和负责双向逆变功能的电力电子模块虽然都属于电力供应模式，但在这里是彼此独立的两套设备，造成宝贵的电力电子变换设备资源的极大浪费。同时，在反复的交直流变换过程中，也造成了宝贵的电力资源的不必要浪费。要彻底、有效地解决以上的问题，必须要开发研制一种能和当前电网情况相适应的智能化数字化屋顶光伏电站。

发明内容

本发明公开了一种屋顶光伏电站多向供配电智能化数字化技术，用以实现与电网的良好配合，既能满足负载用电，又不浪费电能。

本发明公开了一种屋顶光伏电站多向供配电智能化数字化技术，应用先进电力电子技术，基于DSP TMS320LF2407微型数字处理器电路，将太阳能发出的直流电变成可控的高频数字化电源，并且依靠DSP TMS320LF2407微型数字处理器的丰富接口资源，感知电网情况、负载情况以及复杂的充电储能情况，实现高频侧的电力电源柔性数字化智能调配。

本发明包括太阳能电池方阵和由DSP TMS320LF2407微型数字处理器、脉冲宽度调制电路、前级功率模块、高频变压器、全桥整流电路、后级功率模块电路组成的高频侧电源数字化调控电路两部分。太阳能电池方阵将光能转化为直流电能。具有DSP TMS320LF2407微型数字处理器、脉冲宽度调制电路、前级功率模块、高频变压器、全桥整流电路、后级功率模块电路组成的高频侧电源数字化调控电路控制多个功率模块输出数字化同一频率高频交流电，依靠微处理器技术把得到的这些整齐的交流电根据具体供配电需求进行智能分组，即需要全部输出交流电时就把这些高频交流电变成50HZ的交流电，当需要全部输出直流电时就把这些高频交流电变成直流电。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

1）在高频部分进行电力分配，可以避免传统电力电子变换方式造成的宝贵电力资源的浪费；

2）减少核心部件功率模块的总的用量，提高功率模块利用率；

3）设备结构更加简单合理，降低设备制造成本。

 

附图说明

图1为一种屋顶光伏电站多向供配电智能化数字化技术示意图。

图2为高频侧电源数字化调控电路的构成图。

 

具体实施方式