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光伏發(fā)電并網(wǎng)加儲能系統(tǒng)架構(gòu)
日期:2022-04-20   [復(fù)制鏈接]
責任編輯:sy_hudie 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
 儲能電站(系統(tǒng))主要配合光伏并網(wǎng)發(fā)電應(yīng)用,整個系統(tǒng)是包括光伏組件陣列、光伏控制器、電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、逆變器以及相應(yīng)的儲能電站聯(lián)合控制調(diào)度系統(tǒng)等在內(nèi)的發(fā)電系統(tǒng)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1-1。



圖1-1 儲能電站(配合光伏并網(wǎng)發(fā)電應(yīng)用)架構(gòu)圖
 
(1)光伏組件陣列利用太陽能電池板的光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為電能,然后對鋰電池組充電,通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電對負載進行供電。

(2)智能控制器根據(jù)日照強度及負載的變化,不斷對蓄電池組的工作狀態(tài)進行切換和調(diào)節(jié):一方面把調(diào)整后的電能直接送往直流或交流負載。另一方面把多余的電能送往蓄電池組存儲。發(fā)電量不能滿足負載需要時,控制器把蓄電池的電能送往負載,保證了整個系統(tǒng)工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

(3)并網(wǎng)逆變系統(tǒng)由幾臺逆變器組成,把蓄電池中的直流電變成標準的380V 市電接入用戶側(cè)低壓電網(wǎng)或經(jīng)升壓變壓器送入高壓電網(wǎng)。

(4)鋰電池組在系統(tǒng)中同時起到能量調(diào)節(jié)和平衡負載兩大作用。它將光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來,以備供電不足時使用。

其中儲能單元拓撲結(jié)構(gòu)及原理如圖2-18,DC/DC 變換器,后級為全橋雙向DC/AC變換器,該拓撲結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)升壓與逆變、降壓與整流的解耦控制,控制簡單、容易實現(xiàn)。當儲能裝置放電時,前級變換器工作于Boost升壓模式,后級全橋變換器工作于逆變模式;當儲能裝置充電時,前級變換器工作于Buck降壓模式,后級全橋變換器工作于PWM 整流模式。儲能單元的工作模態(tài)根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)有不同的運行模式,可分為并網(wǎng)充電、離網(wǎng)充電、離網(wǎng)獨立放電以及離網(wǎng)輔助放電四種工作模態(tài)。

圖1-2為蓄電池儲能單元的兩級式拓撲結(jié)構(gòu),前級為雙向Buck/Boost。

模態(tài)1:并網(wǎng)充電模態(tài)。并網(wǎng)運行模式下,蓄電池容量不足時,通過電網(wǎng)進行充電,為光伏發(fā)電系統(tǒng)離網(wǎng)運行模式下提供能量儲備。

模態(tài)2:離網(wǎng)充電模態(tài)。離網(wǎng)運行模式下,蓄電池容量不足且光伏發(fā)電單元有多余能量輸出時,對蓄電池進行充電控制。



圖1-2 儲能單元拓撲結(jié)構(gòu)及原理圖

模態(tài)3:離網(wǎng)獨立放電模態(tài)。離網(wǎng)運行模式下,光伏發(fā)電單元能量不夠,不足以提供電壓和頻率支撐而停止工作時,蓄電池單獨為負荷提供所需的功率,并支撐光伏系統(tǒng)交流母線上的電壓和頻率。

模態(tài)4:離網(wǎng)輔助放電模態(tài)。離網(wǎng)運行模式下,光伏發(fā)電單元輸出功率不足以滿足負荷的用電需求,但能提供穩(wěn)定的交流母線電壓和頻率,此時蓄電池儲能單元輔助放電維持系統(tǒng)的能量平衡。

原標題:光伏發(fā)電并網(wǎng)加儲能系統(tǒng)架構(gòu)

 
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來源:西部碳中和新能源網(wǎng)
 
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