[发明专利]一种离网型光伏储能系统及智能转换控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其是指一种离网型光伏储能系统及智能转换控制方法。

背景技术

现有家庭离网型光伏储能系统存在如下缺陷。

1.供电形式单一化，系统遇到天气、光伏组件、电池等问题或故障时，无法通过其他形式给用户提供电能；

2.在电网覆盖地区，无法实现离网型光伏储能系统同电网智能切换，离网型光伏储能系统同电网基本上是独立的，用户只能二者选其一，无法实现智能自动切换。

3.无法自动实现用电经济性，在阶梯电价和峰谷电价地区，用户无法实现电网的不同电价和光伏储能系统的搭配使用，以达到用电的最佳经济性。

中国专利公开号CN102969731A，公开日2013年3月13日，名称为“一种分布式光伏储能系统”的发明专利中公开了一种分布式光伏储能系统，包括：储能单元和监控单元；所述监控单元，与电网调度系统连接，用于接受电网调度系统发出的调度指令，将所述调度指令下发给储能单元；所述储能单元包括：双向逆变器，用于根据所述监控单元下发的调度指令，在光伏发电系统并网输出交流电给供电网络时，切换为并网模式，将输入的交流电转换为直流电输出给电池堆，在光伏发电系统停止输出交流电给供电网络时，切换为孤岛模式，将电池堆输出的直流电转换为交流电输出给供电网络；电池堆，用于存储双向逆变器输出的直流电，或者将自身存储的直流电输出给并网逆变器；电池管理系统，用于检测电池堆的运行状态，并根据检测数据对电池堆进行保护和管理。该系统能够解决现有分布式发电系统的间歇性和不稳定性问题已经降低接入时会堆大电网产生的不良影响，但其不足之处在于，电网和光伏储能系统之间不能进行智能切换，使用上仍有较大的限制。

 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中离网型光伏储能系统供电形式较为单一，无法实现离网型光伏储能系统同电网智能切换的缺点，提供一种离网型光伏储能系统及智能转换控制方法，可以使实现电网、电池、光伏组件自动切换给家庭用户供电。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：

一种离网型光伏储能系统，包括光伏组件、电池、逆变器、用户负载和智能转换控制装置，光伏组件和电池同时与逆变器相连接，逆变器和电网同时与用户负载相连接，逆变器和用户负载之间连接有第一接触器、电网和用户负载之间连接有第二接触器，第一接触器、第二接触器同时还与智能转换控制装置相连接。

光伏组件是安装在家庭用户屋顶或者家庭附件能够充分接收光照的地方的太阳能光伏组件，在光照条件下，能够产生光伏发电；电池作为备用电源，存储电能，在光伏组件和电网之外，可以作为一种备选供电方式给家庭负载供电；智能转换控制装置的核心是微处理器控制系统和DC/DC、DC/AC变化系统组成，接触器的开关由智能转换控制装置中的微处理器软件和硬件系统控制，实现电网、电池、光伏自动切换给家庭用户供电。

作为一种优选方案，离网型光伏储能系统还包括第一断路器、第二断路器和第三断路器，逆变器通过第一接触器与第一断路器的动触点相连接，第一断路器的静触点同时与第二接触器和第三断路器的动触点相连接，第三断路器的静触点与用户负载相连接，第二接触器还与第二断路器的动触点相连接，第二断路器的静触点与电网相连接。断路器是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器，在逆变器、电网侧和负载侧用来实现硬件保护和分配电能。正常工作之前，断路器需要手动闭合。

一种离网型光伏储能系统智能转换控制方法，基于离网型光伏储能系统的智能转换控制装置，包括以下步骤：第一步，装置通过切换状态机判断离网型光伏储能系统是光伏组件或电池给用户负载供电还是电网给用户负载供电，若系统在光伏组件或电池给用户负载供电状态时，跳转到第二步，若系统在电网给用户负载供电状态时，跳转到第四步；

第二步，若光伏储能系统监控到光伏组件、电池无法提供用电负荷或出现故障，则跳转到第三步，若光伏储能系统监控到光伏组件、电池设备正常，则继续保持监控；

第三步，智能转换控制装置发出控制信号，控制闭合电网侧的接触器，然后切断逆变器侧的接触器，此时电网侧的交流电输出至用户负载端；

第四步，若光伏储能系统监控到电网异常，则跳转到第五步，若光伏储能系统监控到电网正常，则继续保持监控；

第五步，智能转换控制装置发出控制信号，首先控制逆变器侧的接触器闭合，然后控制电网侧的接触器有效断开，此时，经过逆变器转换的光伏组件或者电池的DC直流电压变换成家庭负载的AC交流电从逆变器侧输出至家庭负荷。