[发明专利]一种具有储能功能的光伏发电系统及其协调供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能用电领域，特别涉及一种具有储能功能的光伏发电系统及其协调供电方法。

背景技术

太阳能作为一种可再生能源，具有分布广泛、干净清洁、资源无限等优点，是目前可再生能源中的重要成员。充分利用太阳能，能够减少化石燃料的使用，从而保护环境，减少污染。因此，太阳能发电技术受到了越来越多的关注。

太阳能的利用方式与类型有很多，太阳能光伏发电是其中重要一种。但是太阳能光伏发电存在一些不足，例如随着季节或气候变化而供电情况随机性强、电力供应不稳定、供电质量差等，为了保证系统的稳定性和运行效率，必须有其他的辅助能源设备进行补充功能。目前常用方法采用市电作为补充能源，这种方法会根据光伏电池的输出、负载功率关系采取措施实现市电、光伏供电的协同供电。但是，这种方式不能保证在停电的情况下仍然能够继续供电，即不能保证供电的连续性。针对这种情况，设计了市电、太阳能光伏电池、储能电池协同供电系统。

市电、光伏电池、储能电池协同供电系统的核心是根据光伏电池、负载工作状态、储能电池荷电状态，控制系统工作在合适的模式，以此来控制系统能量流。实现最大限度的利用太阳能，使三类电源能够协同工作向负载提供稳定的电能，同时保证在停电的情况下能够保证系统持续工作所需时间，而且能够有效的对不稳定电网进行隔离和缓冲，提高硬件设备的使用寿命。达到节省电力资源，节约电费的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有储能功能的光伏发电系统及其协调供电方法。

本发明的目的之一是提出一种具有储能功能的光伏发电系统；本发明的目的之二是提出一种具有储能功能的光伏发电系统的协调供电方法。

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种具有储能功能的光伏发电系统，包括太阳能光伏电池、蓄电池组、市电接入装置、中央控制器、DC-DC变换器、PFC功率校正电路、供电母线；

所述太阳能光伏电池通过DC-DC变换器与供电母线连接；

所述蓄电池组通过DC-DC变换器与供电母线连接；

所述市电接入装置通过PFC功率校正电路与供电母线连接；

所述中央控制器分别与DC-DC变换器、PFC功率校正电路、蓄电池组连接；

所述中央控制器用于按以下方式控制太阳能光伏电池、蓄电池组、市电接入装置对供电母线协同供电：

设置太阳能光伏电池对供电母线进行优先供电；

在夜晚或者光照不足情况下通过市电接入装置接入市电对供电母线进行补充供电；

在市电及太阳能光伏电池均不能正常供电的情况下接入蓄电池组对供电母线进行补充供电。

进一步，还包括负载DC-DC变换器和负载DC-AC变换器；

所述负载DC-DC变换器一端与供电母线连接，另一端与直流负载连接；

所述负载DC-AC变换器一端与供电母线连接，另一端与交流负载连接。

进一步，还包括电压检测电路和充电电路；

所述电压检测电路用于检测蓄电池组的电压并将电压信号输入到中央控制器中；

所述充电电路用于接收中央控制器输入的充电控制信号并对蓄电池组进行充电。

进一步，还包括电压电流检测电路，所述电压电流检测电路用于获取太阳能光伏电池的电信号并将电信号输入到中央控制器中。

进一步，所述PFC功率校正电路采用平均电流控制方式下BoostPFC控制电路，所述BoostPFC控制电路包括电压误差放大器VA、乘法器M、电流误差放大器CA、开关管Q和PWM电路；

所述电压误差放大器VA控制PFC的输出电压，输出信号与输入整流电压采样的乘积作为基准电流；

高频的输入电流信号在采样后，被电流误差放大器平均化处理，电流误差放大器CA的输出信号与锯齿波信号比较后给开关管Q提供驱动信号，控制输入电流与输入电压同相位。

本发明的目的之二是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种具有储能功能的光伏发电系统的协同供电控制方法，包括以下步骤：

S1：上电初始化控制参数；

S2：检测太阳能光伏电池的输出电压与电流；

S3：根据输出电压与电流采用基于扰动法的MPPT技术得到太阳能电池阵列的最大输出功率Po；

S4：如果最大输出功率Po大于负载所需功率P_load，则启动充电器对蓄电池组进行充电；