[发明专利]一种光储一体化发电系统

权利要求书

1.一种光储一体化发电系统，其特征在于，所述的光储一体化发电系统包括光伏阵列、DC/DC变流器、储能装置、DC/AC变流器，以及能量管理系统；DC/DC变流器的输入端与光伏阵列相连接，DC/DC变流器的输出端通过储能装置与DC/AC变流器的输入端相连，储能装置的输出端与DC/AC变流器的输入端连接，DC/AC变流器与公共连接点连接；DC/AC变流器负责最大限度地捕获光伏阵列的电能同时，执行对储能装置的充电管理；储能装置对所述光储一体化发电系统的电能进行存储；DC/AC变流器接受DC/DC变流器和储能装置两部分的电能，并将电能输出至公共联接点，该公共联接点与外部公共大电网联接；能量管理系统通过通讯网络实现对所述光伏阵列、DC/DC变流器、储能装置、DC/AC变流器的数据交互，制定所述光储一体化发电系统的运行及调度策略，实现对该光储一体化发电系统的运行管理。

2.根据权利要求1所述的光储一体化发电系统，其特征在于，所述DC/DC变流器采用BUCK降压或BOOST升压电路，只能实现能量的单向流动。

3.根据权利要求1所述的光储一体化发电系统，其特征在于，所述储能装置所允许的最低电压取决于其后级DC/AC变流器逆变输出电压值；对于独立型微电网系统，储能装置的容量应能保证在没有太阳光的情况下连续给本地重要负荷供电4～8小时；对于联网型微电网系统，储能装置的容量应能最少支撑光伏额定容量10分钟。

4.根据权利要求1所述的光储一体化发电系统，其特征在于，所述DC/AC变流器采用H桥或三相半桥电路，经LC低通滤波后接Δ/Y隔离升压变压器接入公共联结点，能够实现能量的双向流动。

5.根据权利要求1所述的光储一体化发电系统，其特征在于，所述公共联结点通过开关接入公共电网，并且开关状态通过IO口干结点的形式与DC/AC变流器通讯。

6.根据权利要求1所述的光储一体化发电系统，其特征在于，所述的能量管理系统通过对公共联结点处电压及频率信息的检测分析，判断公共联接点处的电网是否正常，根据电网状态判断所述光储一体化发电系统处于独立运行还是并网运行，如果电网正常，运行在并网状态；反之，运行在独立状态；在独立运行模式下，能量管理系统根据所述光储一体化发电系统中的光伏阵列和储能装置间的功率动态平衡原则制定对DC/DC变流器的最优充电控制策略；DC/AC变流器一方面实现电压/频率组网控制，另一方面通过对公共联接点处的交流电压与频率的检测判断，实现对储能装置电压的稳压控制。

7.根据权利要求6所述的光储一体化发电系统，其特征在于，在并网运行模式下，所述的DC/DC变流器执行光伏最大功率点跟踪算法，按照最优充电策略给储能装置充电，并将多余的能量输送给DC/AC变流器；针对不同的应用场合，能量管理系统制定出不同的运行策略：当需要保证光伏阵列的稳定输出，保证光伏阵列能量最大限度并入电网，DC/AC变流器执行对公共联结点处恒功率输出的调度策略；当需要实现对储能装置激活控制时，DC/AC变流器通过能量管理系统的功率调度指令，执行对储能装置的均充或均放；当需要保证公共联结点处的电能质量时，DC/AC变流器执行相应的电网友好性控制策略，使并网点的电能质量达到设定的要求；当需要通过储能装置实现削峰填谷时，DC/AC变流器根据调动策略执行相应的有功与无功输出；

当通讯故障时，所述DC/AC变流器主要执行基于电力电子装置的能量变换功能，公共联结点处安装的检测单元对开关外侧的电网状态进行检测，当检测到电网异常，发出指令断开开关，通过IO口干结点将状态传递给DC/AC变流器，执行由并网到独立的切换；当检测到电网恢复正常，检测单元根据拍频控制开关两侧的电压相位一致后闭合开关，通过IO口干结点将状态传递给DC/AC变流器，将独立运行的电压给定值设为电网电压幅值并执行由独立到并网的切换。