儲能式光伏電站光伏充電系統(tǒng)及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領域,具體涉及一種儲能式光伏電站光伏充電系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術】
[0002]在早晨和傍晚等光照條件較弱時,現有的光伏發(fā)電場合光伏組件輸出參數無法滿足蓄電池組的充電參數,導致光伏使用效率降低。
[0003]目前較多的文獻報道的都是在光照條件充足時對光伏發(fā)電系統(tǒng)進行最大功率點跟蹤的研究,對于弱光照條件下提高光伏發(fā)電效率的研究較少,對光照弱的判斷方式都是對光伏組件輸出的電壓和電流等電參數進行檢測,如果光伏組件較多時,需要檢測的相關參數較多,控制系統(tǒng)相對較為復雜,處理和實現就會困難。
【發(fā)明內容】
[0004]為解決上述問題,本發(fā)明提供了一種儲能式光伏電站光伏充電系統(tǒng)及其控制方法,可根據不同的光照條件分級控制充電電路實現光能的充分利用,避免光能浪費,從而提高光伏電站的發(fā)電效率。
[0005]為實現上述目的,本發(fā)明采取的技術方案為:
[0006]儲能式光伏電站光伏充電系統(tǒng),包括
[0007]光伏組件,為光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量轉化單元,用于完成太陽能到電能的轉化;
[0008]照度傳感器,用于檢測光伏組件所處環(huán)境的太陽光照強度,并將檢測到的數據發(fā)送到光伏發(fā)電控制器;
[0009]光伏發(fā)電控制器,用于接收照度傳感器所檢測到的太陽光照強度,并依據光伏組件的伏安特性曲線判斷光伏組件的輸出參數大小,調整充電控制器的輸出參數。
[0010]蓄電池組,由蓄電池組A、蓄電池組B和蓄電池組C構成,蓄電池組A和蓄電池組B分別通過逆變器A和逆變器B與負載相連;
[0011]充電控制器,通過切換開關與蓄電池組A、蓄電池組B和蓄電池組C連接,用于控制光伏組件為蓄電池組A、蓄電池組B和蓄電池組C充電。
[0012]上述儲能式光伏電站光伏充電系統(tǒng)的控制方法為:
[0013](I)當環(huán)境光照度強時,將充電控制器的充電參數設置為蓄電池組A的充電參數,同時將轉換切換開關將充電控制器的輸出切向至蓄電池組A,完成正常的光伏充電儲能過程;
[0014](2)當環(huán)境光照度偏弱,光伏組件輸出參數無法滿足蓄電池組A的充電參數要求時,光伏發(fā)電控制器降低充電控制器參數,同時將轉換切換開關切換至蓄電池組B,將光伏組件輸出對蓄電池組B進行充電,蓄電池組B電參數配置為蓄電池組A電參數的1/2(額定電壓參數);
[0015](3)當環(huán)境光照度進一步降低,光伏組件輸出參數無法滿足蓄電池組B的充電參數要求時,光伏發(fā)電控制器進一步降低充電控制器參數,同時將轉換切換開關切換至蓄電池組C,將光伏組件輸出對蓄電池組C進行充電,蓄電池組C電壓參數設置為24伏,用于存儲弱光照條件下的光伏組件輸出的電能,為整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的各控制裝置提供電能消耗;蓄電池組A和蓄電池組B分別通過逆變器A和逆變器B將各自存儲的電能進行逆變后為負載供電。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]通過檢測環(huán)境照度,可以非常方便的判斷光照強度,同時通過太陽能電池板的伏安特性曲線可以非常方便的判斷出光伏組件輸出的電參數大小,從而實現特殊的充電控制方案,最終提高光伏發(fā)電的效率;
[0018]可以滿足各種光照條件下分別實施不同的充電控制方案,有效的解決弱光照條件下光能浪費的問題,具有一定的實用性。
[0019]可根據不同的光照條件分級控制充電電路實現光能的充分利用,避免光能浪費,從而提尚光伏電站的發(fā)電效率。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例儲能式光伏電站光伏充電系統(tǒng)的結構框圖。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0022]如圖1所示,本發(fā)明實施例提供了儲能式光伏電站光伏充電系統(tǒng),包括
[0023]光伏組件,為光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量轉化單元,用于完成太陽能到電能的轉化;
[0024]照度傳感器,用于檢測光伏組件所處環(huán)境的太陽光照強度,并將檢測到的數據發(fā)送到光伏發(fā)電控制器;
[0025]光伏發(fā)電控制器,用于接收照度傳感器所檢測到的太陽光照強度,并依據光伏組件的伏安特性曲線判斷光伏組件的輸出參數大小,調整充電控制器的輸出參數。
[0026]蓄電池組,由蓄電池組A、蓄電池組B和蓄電池組C構成,蓄電池組A和蓄電池組B分別通過逆變器A和逆變器B與負載相連;
[0027]充電控制器,通過切換開關與蓄電池組A、蓄電池組B和蓄電池組C連接,用于控制光伏組件為蓄電池組A、蓄電池組B和蓄電池組C充電。
[0028]本發(fā)明實施例還提供了上述儲能式光伏電站光伏充電系統(tǒng)的控制方法為:
[0029](I)當環(huán)境光照度強時,將充電控制器的充電參數設置為蓄電池組A的充電參數,同時將轉換切換開關將充電控制器的輸出切向至蓄電池組A,完成正常的光伏充電儲能過程;
[0030](2)當環(huán)境光照度偏弱,光伏組件輸出參數無法滿足蓄電池組A的充電參數要求時,光伏發(fā)電控制器降低充電控制器參數,同時將轉換切換開關切換至蓄電池組B,將光伏組件輸出對蓄電池組B進行充電,蓄電池組B電參數配置為蓄電池組A電參數的1/2(額定電壓參數);
[0031](3)當環(huán)境光照度進一步降低,光伏組件輸出參數無法滿足蓄電池組B的充電參數要求時,光伏發(fā)電控制器進一步降低充電控制器參數,同時將轉換切換開關切換至蓄電池組C,將光伏組件輸出對蓄電池組C進行充電,蓄電池組C電壓參數設置為24伏,用于存儲弱光照條件下的光伏組件輸出的電能,為整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的各控制裝置提供電能消耗;蓄電池組A和蓄電池組B分別通過逆變器A和逆變器B將各自存儲的電能進行逆變后為負載供電。
[0032]本具體實施通過照度傳感器實時檢測環(huán)境太陽光強度,并依據太陽能電池的伏安特性曲線分析和計算太陽能電池輸出的電壓、電流大小,為控制充電控制器實施不同的充電策略提供依據,根據不同的環(huán)境光照情況,自動對不同的蓄電池組進行充電管理,從而實現不同光照情況下太陽能的分級利用,實現光能的充分利用,避免光能浪費,從而提高光伏電站的發(fā)電效率。
[0033]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.儲能式光伏電站光伏充電系統(tǒng),其特征在于,包括 光伏組件,為光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量轉化單元,用于完成太陽能到電能的轉化; 照度傳感器,用于檢測光伏組件所處環(huán)境的太陽光照強度,并將檢測到的數據發(fā)送到光伏發(fā)電控制器; 光伏發(fā)電控制器,用于接收照度傳感器所檢測到的太陽光照強度,并依據光伏組件的伏安特性曲線判斷光伏組件的輸出參數大小,調整充電控制器的輸出參數; 蓄電池組,由蓄電池組A、蓄電池組B和蓄電池組C構成,蓄電池組A和蓄電池組B分別通過逆變器A和逆變器B與負載相連; 充電控制器,通過切換開關與蓄電池組A、蓄電池組B和蓄電池組C連接,用于控制光伏組件為蓄電池組A、蓄電池組B和蓄電池組C充電。2.如權利要求1所述的儲能式光伏電站光伏充電系統(tǒng)的控制方法,其特征在于, (1)當環(huán)境光照度強時,將充電控制器的充電參數設置為蓄電池組A的充電參數,同時將轉換切換開關將充電控制器的輸出切向至蓄電池組A,完成正常的光伏充電儲能過程; (2)當環(huán)境光照度偏弱,光伏組件輸出參數無法滿足蓄電池組A的充電參數要求時,光伏發(fā)電控制器降低充電控制器參數,同時將轉換切換開關切換至蓄電池組B,將光伏組件輸出對蓄電池組B進行充電,蓄電池組B電參數配置為蓄電池組A電參數的I/2 ; (3)當環(huán)境光照度進一步降低,光伏組件輸出參數無法滿足蓄電池組B的充電參數要求時,光伏發(fā)電控制器進一步降低充電控制器參數,同時將轉換切換開關切換至蓄電池組C,將光伏組件輸出對蓄電池組C進行充電,蓄電池組C電壓參數設置為24伏,用于存儲弱光照條件下的光伏組件輸出的電能,為整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的各控制裝置提供電能消耗;蓄電池組A和蓄電池組B分別通過逆變器A和逆變器B將各自存儲的電能進行逆變后為負載供電。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種儲能式光伏電站光伏充電系統(tǒng)及其控制方法,該充電系統(tǒng)包括光伏組件,用于完成太陽能到電能的轉化;照度傳感器,用于檢測光伏組件所處環(huán)境的太陽光照強度,并將檢測到的數據發(fā)送到光伏發(fā)電控制器;光伏發(fā)電控制器,用于接收照度傳感器所檢測到的太陽光照強度,并依據光伏組件的伏安特性曲線判斷光伏組件的輸出參數大小,調整充電控制器的輸出參數,充電控制器,通過切換開關與蓄電池組A、蓄電池組B和蓄電池組C連接,用于控制光伏組件為蓄電池組A、蓄電池組B和蓄電池組C充電。本發(fā)明可根據不同的光照條件分級控制充電電路實現光能的充分利用,避免光能浪費,從而提高光伏電站的發(fā)電效率。
【IPC分類】H02J7/35
【公開號】CN105529810
【申請?zhí)枴緾N201610046534
【發(fā)明人】李春來, 蘭建軍, 劉寅東, 顧大可, 馮國亮
【申請人】國家電網公司, 國網青海省電力公司, 國網青海省電力公司電力科學研究院, 東北電力大學
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年1月17日