專利名稱：一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于新能源電力領(lǐng)域，具體涉及一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，全球各國(guó)政府都重視并大力發(fā)展新能源電力，其戰(zhàn)略意義眾所周知的，光伏電力發(fā)展是新能源電力的重要組成部分。光伏電力的優(yōu)點(diǎn)就是光伏無處不在，取之不盡用之不竭，清潔環(huán)保；光伏電力的缺點(diǎn)是不穩(wěn)定性和間歇性，直接為負(fù)載供電時(shí)，通常不能滿足負(fù)載穩(wěn)定用電的需求，而且其能量密度低、分布范圍廣，集中供電投資大，發(fā)電供電效率低。因此要發(fā)展新能源光伏電力，就必須解決發(fā)電供電的穩(wěn)定性和分布式發(fā)電供電的 技術(shù)與方式、即發(fā)即用的發(fā)電供電系統(tǒng)。對(duì)此，全球?qū)＜以诙嗄暄芯繉?shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)新能源電力發(fā)電供電方式指出了技術(shù)方向與目標(biāo)，即發(fā)電與負(fù)載結(jié)合共同組成系統(tǒng)；光伏電力直供負(fù)載，即發(fā)即用；減少儲(chǔ)電和放電的電量與環(huán)節(jié)；就近消納和共享，減少電力輸送與轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)；利用電力電子技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)控，優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)和方式，節(jié)省用電成本。目前，現(xiàn)有技術(shù)比較好的方案是基于雙向逆變器的新能源光伏電力發(fā)電供電系統(tǒng)，其系統(tǒng)構(gòu)造及電力路徑示意圖如圖I所示。該系統(tǒng)及構(gòu)造的技術(shù)特點(diǎn)是光伏電力逆變成交流電接入雙向逆變器并通過雙向逆變器中的交流調(diào)配模塊為負(fù)載供電，由于光伏電力不穩(wěn)定，不能滿足一般負(fù)載需要穩(wěn)定供電的要求，為此，該技術(shù)將蓄電池儲(chǔ)存的電力逆變成交流電，同時(shí)通過交流調(diào)配模塊與光伏電力的交流電進(jìn)行調(diào)配形成穩(wěn)定的電力為負(fù)載供電，克服了常規(guī)技術(shù)系統(tǒng)先蓄電再供電的發(fā)電供電技術(shù)方式帶來的缺陷，從而實(shí)現(xiàn)了光伏電力直接為負(fù)載供電的方式，提高了效率。不過，現(xiàn)有技術(shù)方案缺點(diǎn)也十分明顯，即:現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)造及功能原理示意框圖如圖2所示，在利用光伏供電時(shí)，還需增配并網(wǎng)逆變器或增配光伏控制器及外部直流并接控制裝置，增加了大量投資。并且，增配并網(wǎng)逆變器將光伏電力是逆變成交流電，是傳統(tǒng)并網(wǎng)逆變器技術(shù)方式；缺點(diǎn)是沒有交流電源輸入時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)不能饋電供電，即便陽(yáng)光充足，組件板發(fā)電，系統(tǒng)也不能饋電供電給負(fù)載，不能由雙向逆變器組成的光伏發(fā)電供電系統(tǒng)離網(wǎng)獨(dú)立使用。現(xiàn)有技術(shù)方案采用單一蓄電池組連接，受光伏電力不穩(wěn)定性和用戶負(fù)載用電的不確定性影響，充放電交替頻繁，不受系統(tǒng)控制，不能完成應(yīng)有的合理充放電過程，嚴(yán)重影響蓄電池壽命。而且，蓄電池的電力是穩(wěn)定光伏電力供電的主要方式之一，其電力來源最好是光伏余電儲(chǔ)存而得，然而現(xiàn)有技術(shù)雖然是光伏通過雙向逆變器中的AC/DC模塊將逆變?yōu)榻涣鞯墓夥娏υ俎D(zhuǎn)回直流電力進(jìn)行蓄電，由于光伏先轉(zhuǎn)換為交流，在為蓄電池充電蓄電時(shí)，還得再轉(zhuǎn)換為直流，這樣兩次轉(zhuǎn)換不僅增加了并網(wǎng)逆變器設(shè)備投資成本，也增加了 10%以上的光伏電力損耗。因?yàn)椋F(xiàn)有技術(shù)及方案是工作在交流方式下，只能是錦上添花，并不能雪中送炭，即電網(wǎng)(或交流電源有能力電供電時(shí))，其外接光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置開始供電；在電網(wǎng)或交流電源停電時(shí)(這時(shí)，可能是用戶更需要電的時(shí)候)，此時(shí)光伏發(fā)電即使可以發(fā)電，也因原交流電源的停電而拒絕供電，并白白浪費(fèi)了所發(fā)光伏電力。再有，如果是電網(wǎng)作為交流電源，需要擁有電網(wǎng)的電力部門認(rèn)可才能并網(wǎng)，不能用戶自行并網(wǎng)，并且電網(wǎng)本身會(huì)因技術(shù)與電力系統(tǒng)能力所限，對(duì)并網(wǎng)有嚴(yán)格的要求和限制，將大大制約現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的用戶使用。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷并充分結(jié)合光伏電力與不穩(wěn)定的新能源電力以及蓄電供電的特性，本實(shí)用新型提出了一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造的一種新能源電力技術(shù)方案。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷與不足，實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)潔，降低投資成本；更高效，減少電力損耗；更安全、更環(huán)保的高性價(jià)比新能源電力系統(tǒng)，本實(shí)用新型提出了一種基于多電力 智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造。本實(shí)用新型提出的一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造，其系統(tǒng)由不可控直流電源端、光伏組件陣列、可控直流電源端、多組蓄電池組、交流電源端、發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)、交流負(fù)載端以及多電力智能調(diào)配器組成，其系統(tǒng)特征是光伏組件陣列直接連接多電力智能調(diào)配器的不可控直流電源端；多組蓄電池組按組分別按組接入多電力智能調(diào)配器的可控直流電源端；發(fā)電機(jī)及電網(wǎng)連接在多電力智能調(diào)配器的交流電源端；多電力智能調(diào)配器的交流負(fù)載端連接用戶負(fù)載。本實(shí)用新型所述一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造，其多電力智能調(diào)配器的特征是由直流調(diào)配模塊、充放電控制模塊、DC/AC模塊、AC/DC模塊、孤島檢測(cè)模塊、交流功率調(diào)控模塊、內(nèi)置直流母線及內(nèi)置交流母線組成；并且，直流調(diào)配模塊分別與充放電控制模塊、AC/DC模塊、以及不可控直流電源端和可控直流電源端通過直流調(diào)配模塊連接內(nèi)置直流母線；內(nèi)置直流母線與DC/AC模塊相連；DC/AC模塊、內(nèi)置交流母線及孤島檢測(cè)模塊與交流功率調(diào)控模塊相連；內(nèi)置交流母線和孤島檢測(cè)模塊與交流電源端相連。本實(shí)用新型所述一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造，其系統(tǒng)構(gòu)造特征是構(gòu)成多路電力路徑，包括由光伏組件陣列、不可控直流電源端、直流調(diào)配模塊、內(nèi)置直流母線、DC/AC模塊、交流功率調(diào)控模塊及交流負(fù)載端構(gòu)成光伏發(fā)電直供負(fù)載的供電電力路徑；由多組蓄電池組、可控直流電源端、充放電控制模塊、直流調(diào)配模塊、內(nèi)置直流母線、DC/AC模塊、交流功率調(diào)控模塊及交流負(fù)載端構(gòu)成補(bǔ)電供電電力路徑；由光伏組件陣列、不可控直流電源端、直流調(diào)配模塊、內(nèi)置直流母線、充放電控制模塊、可控直流電源端及多組蓄電池組構(gòu)成光伏電力充電蓄電電力路徑；由發(fā)電機(jī)及電網(wǎng)經(jīng)交流電源端、內(nèi)置交流母線、交流功率調(diào)控模塊、和AC/DC模塊、直流調(diào)配模塊、內(nèi)置直流母線、充放電控制模塊、可控直流電源端及多組蓄電池組構(gòu)成調(diào)峰蓄電及后備補(bǔ)電電力路徑；由發(fā)電機(jī)及電網(wǎng)經(jīng)交流電源端、內(nèi)置交流母線、交流功率調(diào)控模塊及交流負(fù)載端構(gòu)成調(diào)峰及后備交流供電電力路徑；由光伏組件陣列、不可控直流電源端、直流調(diào)配模塊、內(nèi)置直流母線、DC/AC模塊、交流功率調(diào)控模塊、孤島檢測(cè)模塊、交流電源端及電網(wǎng)構(gòu)成光伏余電向電網(wǎng)饋電的電力路徑。本實(shí)用新型采用智能調(diào)配器和獨(dú)特的系統(tǒng)及構(gòu)造，使光伏組件陣列直接與智能調(diào)配器連接，節(jié)省了外接的并網(wǎng)逆變器設(shè)備和光伏控制器及外部直流并接控制裝置，減少了大量投資，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成與安裝的工程量。同時(shí)，由于采用了多組蓄電池系統(tǒng)構(gòu)造，可以使光伏電力的供電和蓄電并行工作，避免了光伏電力的浪費(fèi)。本實(shí)用新型的系統(tǒng)及構(gòu)造通過設(shè)置交流母線及交流調(diào)配模塊的同時(shí)還設(shè)置了直流母線及直流調(diào)配模塊，使系統(tǒng)構(gòu)成了可控的多電力路徑，使系統(tǒng)更好地實(shí)現(xiàn)了發(fā)電與負(fù)載結(jié)合共同組成系統(tǒng)；光伏電力直供負(fù)載，即發(fā)即用；減少儲(chǔ)電和放電的電量與環(huán)節(jié)；就近消納和共享，減少電力輸送與轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)；利用電力 電子技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)控，優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)和方式，節(jié)省用電成本。
圖I是現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)造及電力路徑示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)造及功能原理示意框圖。圖3是本實(shí)用新型的系統(tǒng)構(gòu)造及電力路徑示意圖。圖4是本實(shí)用新型的系統(tǒng)構(gòu)造及功能原理示意框圖。
具體實(shí)施方式
作為實(shí)施例子，結(jié)合附圖對(duì)一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造給予說明，但是，本實(shí)用新型的技術(shù)與方案不限于本實(shí)施例子給出的內(nèi)容。圖3給出了基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造的系統(tǒng)構(gòu)造及電力路徑示意圖，圖4給出了基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造的系統(tǒng)構(gòu)造及功能原理示意框圖。如圖所示，一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造，其系統(tǒng)由不可控直流電源端(9)、光伏組件陣列(10)、可控直流電源端(11)、多組蓄電池組(12)、交流電源端(13)、發(fā)電機(jī)(14)、電網(wǎng)(15)、交流負(fù)載端(16)以及多電力智能調(diào)配器(I)組成，其系統(tǒng)特征是光伏組件陣列(10)直接連接多電力智能調(diào)配器⑴的不可控直流電源端(9);多組蓄電池組(12)按組分別按組接入多電力智能調(diào)配器(I)的可控直流電源端(11);發(fā)電機(jī)(14)及電網(wǎng)(15)連接在多電力智能調(diào)配器(I)的交流電源端(13);多電力智能調(diào)配器
(I)的交流負(fù)載端(16)連接用戶負(fù)載。本實(shí)用新型所述一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造，其多電力智能調(diào)配器⑴的特征是由直流調(diào)配模塊(101)、充放電控制模塊(102)、DC/AC模塊(103)、AC/DC模塊(104)、孤島檢測(cè)模塊(105)、交流功率調(diào)控模塊(106)、內(nèi)置直流母線(107)及內(nèi)置交流母線(108)組成；并且，直流調(diào)配模塊(101)分別與充放電控制模塊(102)、AC/DC模塊(104)、以及不可控直流電源端(9)和可控直流電源端(11)分別通過直流調(diào)配模塊(101)連接內(nèi)置直流母線(107);內(nèi)置直流母線(107)與DC/AC模塊(103)相連；DC/AC模塊(103)、內(nèi)置交流母線(108)及孤島檢測(cè)模塊(105)分別與交流功率調(diào)控模塊(106)相連；內(nèi)置交流母線(108)和孤島檢測(cè)模塊(105)還與交流電源端(13)相連。本實(shí)用新型所述一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造，其系統(tǒng)構(gòu)造特征是構(gòu)成多路電力路徑，包括由光伏組件陣列(10)、不可控直流電源端(9)、直流調(diào)配模塊(101)、內(nèi)置直流母線(107)、DC/AC模塊(103)、交流功率調(diào)控模塊(106)及交流負(fù)載端(16)構(gòu)成光伏發(fā)電直供負(fù)載的供電電力路徑；由多組蓄電池組(12)、可控直流電源端(11)、充放電控制模塊(102)、直流調(diào)配模塊(101)、內(nèi)置直流母線(107)、DC/AC模塊(103)、交流功率調(diào)控模塊(106)及交流負(fù)載端(16)構(gòu)成補(bǔ)電供電電力路徑；由光伏組件陣列(10)、不可控直流電源端(9)、直流調(diào)配模塊(101)、內(nèi)置直流母線(107)、充放電控制模塊(102)、可控直流電源端(11)及多組蓄電池組(12)構(gòu)成光伏電力充電蓄電電力路徑；由發(fā)電機(jī)(14)及電網(wǎng)(15)經(jīng)交流電源端(13)、內(nèi)置交流母線(108)、交流功率調(diào)控模塊(106)、和AC/DC模塊(104)、直流調(diào)配模塊(101)、內(nèi)置直流母線(107)、充放電控制模塊(102)、可控直流電源端(11)及多組蓄電池組(12)構(gòu)成調(diào)峰蓄電及后備補(bǔ)電電力路徑；由發(fā)電機(jī)(14)及電網(wǎng)(15)經(jīng)交流電源端(13)、內(nèi)置交流母線(108)、交流功率調(diào)控模塊(106)及交流負(fù)載端(16)構(gòu)成調(diào)峰及后備交流供電電力路徑；由光伏組件陣列(10)、不可控直流電源端(9)、直流調(diào)配模塊(101)、內(nèi)置直流及交流負(fù)載端(16)構(gòu)成調(diào)峰及后備交流供電電力路徑；由光伏組件陣列(10)、不可控直流電源端(9)、直流調(diào)配模塊(101)、內(nèi)置直流母線(107)、DC/AC模塊(103)、交流功率調(diào)控模塊(106)、孤島檢測(cè)模塊(105)、交流電源端(13)及電網(wǎng)(15)構(gòu)成光伏余電向電網(wǎng)饋電的電力路徑。如上所述，本實(shí)用新型通過一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及 構(gòu)造，使光伏組件陣列直接與智能調(diào)配器連接，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)方案節(jié)省了外接的并網(wǎng)逆變器設(shè)備和光伏控制器及外部直流并接控制裝置，減少了大量投資，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成與安裝的工程量。本實(shí)用新型由于采用了多組蓄電池系統(tǒng)構(gòu)造，在離網(wǎng)環(huán)境中，可以使光伏電力的供電和蓄電并行工作；在并網(wǎng)環(huán)境中，可以使光伏電力的供電和向電網(wǎng)饋電并行工作，避免了光伏電力的浪費(fèi)，最大程度優(yōu)化和提高了光伏電力的利用率。本實(shí)用新型的系統(tǒng)及構(gòu)造通過設(shè)置交流母線及交流調(diào)配模塊的同時(shí)還設(shè)置了直流母線及直流調(diào)配模塊，使系統(tǒng)構(gòu)成了可控的多電力路徑，使系統(tǒng)更好地實(shí)現(xiàn)了發(fā)電與負(fù)載結(jié)合共同組成系統(tǒng)；光伏電力直供負(fù)載，即發(fā)即用；減少儲(chǔ)電和放電的電量與環(huán)節(jié)；就近消納和共享，減少電力輸送與轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)；利用電力電子技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)控，優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)和方式，節(jié)省用電成本。
權(quán)利要求1.一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造，其系統(tǒng)由不可控直流電源端(9)、光伏組件陣列(10)、可控直流電源端(11)、多組蓄電池組(12)、交流電源端(13)、發(fā)電機(jī)(14)、電網(wǎng)(15)、交流負(fù)載端(16)以及多電力智能調(diào)配器⑴組成，其系統(tǒng)特征是 光伏組件陣列(10)直接連接多電力智能調(diào)配器⑴的不可控直流電源端(9);多組蓄電池組(12)按組分別按組接入多電力智能調(diào)配器(I)的可控直流電源端(11);發(fā)電機(jī)(14)及電網(wǎng)(15)連接在多電力智能調(diào)配器(I)的交流電源端(13);多電力智能調(diào)配器(I)的交流負(fù)載端(16)連接用戶負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造，其多電力智能調(diào)配器(I)的特征是由直流調(diào)配模塊(101)、充放電控制模塊(102)、DC/AC模塊(103)、AC/DC模塊(104)、孤島檢測(cè)模塊(105)、交流功率調(diào)控模塊(106)、內(nèi)置直流母線(107)及內(nèi)置交流母線(108)組成；并且，直流調(diào)配模塊(101)分別與充放電控制模塊(102)、AC/DC模塊(104)、以及不可控直流電源端(9)和可控直流電源端(11)通過直流調(diào) 配模塊(101)連接內(nèi)置直流母線(107);內(nèi)置直流母線(107)與DC/AC模塊(103)相連；DC/AC模塊(103)、內(nèi)置交流母線(108)及孤島檢測(cè)模塊(105)與交流功率調(diào)控模塊(106)相 連；內(nèi)置交流母線(108)和孤島檢測(cè)模塊(105)與交流電源端(13)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)及構(gòu)造，其系統(tǒng)構(gòu)造特征是構(gòu)成多路電力路徑，包括由光伏組件陣列(10)、不可控直流電源端(9)、直流調(diào)配模塊(101)、內(nèi)置直流母線(107)、DC/AC模塊(103)、交流功率調(diào)控模塊(106)及交流負(fù)載端(16)構(gòu)成光伏發(fā)電直供負(fù)載的供電電力路徑；由多組蓄電池組(12)、可控直流電源端(11)、充放電控制模塊(102)、直流調(diào)配模塊(101)、內(nèi)置直流母線(107)、DC/AC模塊(103)、交流功率調(diào)控模塊(106)及交流負(fù)載端(16)構(gòu)成補(bǔ)電供電電力路徑；由光伏組件陣列(10)、不可控直流電源端(9)、直流調(diào)配模塊(101)、內(nèi)置直流母線(107)、充放電控制模塊(102)、可控直流電源端(11)及多組蓄電池組(12)構(gòu)成光伏電力充電蓄電電力路徑；由發(fā)電機(jī)(14)及電網(wǎng)(15)經(jīng)交流電源端(13)、內(nèi)置交流母線(108)、交流功率調(diào)控模塊(106)、和AC/DC模塊(104)、直流調(diào)配模塊(101)、內(nèi)置直流母線(107)、充放電控制模塊(102)、可控直流電源端(11)及多組蓄電池組(12)構(gòu)成調(diào)峰蓄電及后備補(bǔ)電電力路徑；由發(fā)電機(jī)(14)及電網(wǎng)(15)經(jīng)交流電源端(13)、內(nèi)置交流母線(108)、交流功率調(diào)控模塊(106)及交流負(fù)載端(16)構(gòu)成調(diào)峰及后備交流供電電力路徑；由光伏組件陣列(10)、不可控直流電源端(9)、直流調(diào)配模塊(101)、內(nèi)置直流母線(107)、DC/AC模塊(103)、交流功率調(diào)控模塊(106)、孤島檢測(cè)模塊(105)、交流電源端(13)及電網(wǎng)(15)構(gòu)成光伏余電向電網(wǎng)饋電的電力路徑。
專利摘要本實(shí)用新型屬于新能源電力領(lǐng)域，具體涉及一種基于多電力智能調(diào)配器的新能源發(fā)電供電系統(tǒng)的構(gòu)造。通過使光伏組件陣列直接與智能調(diào)配器連接的構(gòu)造，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)方案節(jié)省了外接的并網(wǎng)逆變器設(shè)備和光伏控制器及外部直流并接控制裝置，減少了大量投資，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成與安裝的工程量。由于采用了多組蓄電池系統(tǒng)構(gòu)造，在離網(wǎng)環(huán)境中，可以使光伏電力的供電和蓄電并行工作；在并網(wǎng)環(huán)境中，可以使光伏電力的供電和向電網(wǎng)饋電并行工作，避免了光伏電力的浪費(fèi)，最大程度優(yōu)化和提高了光伏電力的利用率。通過設(shè)置交流母線及交流調(diào)配模塊的同時(shí)還設(shè)置了直流母線及直流調(diào)配模塊，使系統(tǒng)構(gòu)成了可控的多電力路徑，使系統(tǒng)更好地實(shí)現(xiàn)了發(fā)電與負(fù)載結(jié)合共同組成系統(tǒng)；光伏電力直供負(fù)載，即發(fā)即用；減少儲(chǔ)電和放電的電量與環(huán)節(jié)；就近消納和共享，減少電力輸送與轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)；利用電力電子技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)控，優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)和方式，節(jié)省用電成本。
文檔編號(hào)H02J3/38GK202651809SQ201220211950
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者周錫衛(wèi) 申請(qǐng)人:周錫衛(wèi)