[实用新型]一种户用型离网并网一体化光伏发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电应用领域，尤其涉及一种户用型离网并网一体化多功能的光伏发电应用系统。

背景技术

随着光伏发电技术日益成熟，成本大幅下降，再加上我国补贴政策的大力支持，光伏发电正在迅速进入寻常百姓家。目前国内普遍采用单一的并网型光伏发电系统，一方面，当公用电网出现故障或检修时，并网型光伏发电系统不能工作，用户用电受到影响，对光资源也是一种浪费。另一方面，大量用户使用光伏发电系统，对周边的公共电网也会产生冲击。

实用新型内容

针对目前并网型户用光伏发电系统存在的劣势，提供了一种采用离网并网一体化光伏发电系统的技术方案，用户可以不受当地天气变化、公共电网状况等因素正常用电外，还可以“错峰用电”，节省用电成本，也可以对公共电网“削峰填谷”起到一定调节能力。

本实用新型的一种户用型离网并网一体化光伏发电系统，包括有光伏组件、蓄电池组、混合型逆变器、直流汇流箱、交流配电箱和控制系统，所述混合逆变器包括有双向逆变器和并网型逆变器，多组所述光伏组件采用直流线缆与直流汇流箱串联后与并网型逆变器连接，所述蓄电池组通过控制系统采用直流线缆与双向逆变器连接，所述直流汇流箱采用直流线缆连接控制系统，所述混合逆变器通过线缆连接交流配电箱，实现发电系统与公共电网(市电)并网，并向用户供电。

优选地，光伏组件通过光伏专用直流线缆连接到并网型逆变器的直流接线柱上。光伏组件的总功率需在并网型逆变器允许输入最大直流功率范围内。

优选地，蓄电池组的容量根据用户负荷和用电时长灵活选配，例如，220V电压等级的用户负荷为4kW,蓄电池供电2小时，则蓄电池容量为8kWh。蓄电池组通过控制系统连接到双向逆变器的直流接线柱上，双向逆变器的交流接线柱采用交流线缆接到交流配电箱上。

优选地，所述控制系统包括有电池管理模块，所述电池管理模块设有故障诊断模块、热管理模块和电池均衡模块，所述故障诊断模块是根据电池组的运行状态以及电池管理模块自检状态进行故障诊断；所述热管理模块对蓄电池组的加热及通风进行控制；所述电池均衡模块具有大电流低损耗主动均衡功能，改善电池的循环性能。

所述故障诊断模块采集蓄电池在充放电过程中的电流是否异常(避免过流或短路)，所述故障诊断模块测量电池组各个模块的电压是否异常(避免过充或过放)，检测蓄电池在充放电过程中的温度是否异常，监测动力电池组总电压以及与电池组与载体之间的绝缘是否符合要求，监测通讯状态是否异常。

所述热管理模块在电池温度较高时,进行有效散热，防止产生热失控事故；在电池温度较低时进行预热，提升电池温度，确保低温下的充电、放电性能和安全性；减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位置处电池过快衰减，降低电池组整体寿命。

所述电池均衡模块能够保证不同电芯之间荷电状态达到一致，避免单个电池在充电时被过充，放电时被过放，充分均衡过程能使电池组容量达到最大。

所述电池管理模块还包括有中央控制单元和继电器模块，所述中央控制单元采集、分析数据，收发控制信号；通过输出高低电平信号来控制驱动继电器的闭合和断开。所述继电器模块通过继电器的吸合和断开，来控制蓄电池组与外界的的接通或断开。

优选地，所述控制系统进一步包括有充电控制模块，所述充电控制模块控制光伏发电系统的电压、电流与蓄电池组匹配，并启动或关停混合逆变器。更具体的，所述直流汇流箱采用直流线缆连接充电控制模块。

优选地，所述控制系统还包括有监控模块，所述监控模块进行充放电优先级别的设置，所述充放电优先级别包括有蓄电池充放电优先级、市电供电优先级和光伏供电优先级等。所述监控模块设有状态监测模块、保护控制与警告模块和人机交互模块，所述状态监测模块是对单体电池电压、温度(每支单体电池极柱温度)、电池组总电压、总电进行实时监测；所述保护控制与警告模块是在电池管理模块发生故障时，上报故障代码或输出开关量控制信号给监控模块，由外围元件执行相应保护和告警动作；通过所述人机交互模块进行运行状态监控和系统设备运行参数设置。

优选地，所述控制系统还包括有数据采集模块，所述数据采集模块通过通讯线分别与蓄电池组、混合型逆变器、充电控制模块、直流汇流箱及交流配电箱连接，采集各个设备的电压、电流、功率因数、频率等技术参数和蓄电池组的充放电状态和功率容量，然后输出到监控模块进行分析处理。