[发明专利]一种并离网型光伏储能充电桩的控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种并离网发电装置，尤其是涉及一种并离网型光伏储能充电桩的控制装置及方法。

背景技术

光伏发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统。它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器，电能储存至蓄电池以后，通过逆变器送至电网。

并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式，成为电网的补充，典型特征为不需要蓄电池。然而由于目前光伏、风力等新能源发电系统的执信度低，同时智能电网还未建立完成，为确保光伏发电系统所发的电力是直接供给当地负荷用电，而不馈送至电网，需要在新能源发电系统中加入一种并离网型光伏储能逆变控制系统，同时实现并离网运行及并离网切换。目前为了实现该功能，整个系统需要进行光伏逆变、储能和并离网控制，然而在光伏系统能量过剩时，容易产生逆流，对系统造成破坏。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种集发电、储能、并离网控制为一体，有效防止逆流的并离网型光伏储能充电桩的控制装置及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种并离网型光伏储能充电桩的控制装置，其特征在于，包括光伏系统、储能系统、DC/DC变换器、DC/AC变换器、监控系统、电网单元和充电桩，所述的光伏系统、储能系统、DC/DC变换器和充电桩分别通过RS485与监控系统连接，所述的光伏系统、储能系统和DC/AC变换器分别与DC/DC变换器连接，所述的电网单元和充电桩分别与DC/AC变换器连接，所述的监控系统检测电网单元的电流和电压、充电桩的电流，监控系统检测光伏系统的发电功率、充电桩的充电功率，以及储能系统的储能状态，并对根据充电桩的充电功率，对光伏系统的发电功率和储能系统的充放电进行调节。

所述的电网单元和充电桩分别通过接触器与DC/AC变换器连接，所述的接触器通过RS485与监控系统连接，监控系统检测电网单元的电流和电压、充电桩的电流，当电网单元出现过电流或过电压时，或充电桩出现过电流时，监控系统控制接触器使其断开。

所述的DC/DC变换器带有MPPT功能。

所述的监控系统带有报警及显示设备，当电网单元出现过电流或过电压时，或充电桩出现过电流时，报警及显示设备报警并显示电压和电流。

一种采用所述的并离网型光伏储能充电桩的控制装置进行逆变控制的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)光伏系统依次通过DC/DC变换器和DC/AC变换器向充电桩充电，监控系统检测充电桩的充电功率值P2，同时通过接收光伏系统发送的输出功率值P1，并判断二者的差值，若P1＞P2，则进入步骤2)，若P1＜P2，则进入步骤3)；

2)储能系统向监控系统发送SOC状态信息，若储能系统能量非饱和，则进入步骤201)，若储能系统能量已充满，则进入步骤202)；

201)DC/DC变换器控制储能系统以功率值P3进行充电，其中P3＝P1-P2，并回到步骤1)；

202)监控系统通知DC/DC变换器降低输出功率P1，使P1＝P2，并回到步骤1)；

3)令P4＝P2-P1，储能系统向监控系统发送SOC状态信息，若储能系统能量为可放电状态，则进入步骤301)，若储能系统能量为过放状态，则进入步骤302)；

301)监控系统通过控制DC/AC变换器使储能系统以功率值P4输出功率，并回到步骤1)；

302)监控系统给定储能系统的输出功率为0，电网单元向充电桩提供大小为P4的功率，并回到步骤1)。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)集发电、储能、并离网控制为一体，只需进行一次逆变，减少了逆变次数，增加了系统效率，降低了成本。

(2)将光伏发电存入储能系统，并在储能系统电量充足时，可以直接由本装置直接提供电能给充电桩供电，在光伏能量多余的情况下可以通过监控系统进行防逆流控制，具有节能环保的特点，保证新能源发电效率最大化。

(3)接触器通过RS485与监控系统连接，监控系统远程控制接触器的闭合和断开，自动进行并离网运行和切换，提高效率，同时提高监控系统安全性。

(4)DC/DC变换器带有MPPT功能，能无级平滑输出功率，提高储能系统充电效率。

(5)监控系统带有报警及显示设备，当电网单元出现过电流或过电压时，报警及显示设备报警并显示电压和电流，同时接触器断开，提高电网单元安全性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式