一種五電平光伏儲能變換系統的製作方法

2023-09-11 16:52:55

一種五電平光伏儲能變換系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種五電平光伏儲能變換系統，包括：PV陣列、儲能元件、五電平逆變器、兩個DC/DC電路；PV陣列的正端連接五電平逆變器的+2電平輸入端，PV陣列的負端連接五電平逆變器的-2電平輸入端；儲能元件的正端通過一個DC/DC電路連接五電平逆變器的+2電平輸入端，儲能元件的負端通過一個DC/DC電路連接五電平逆變器的-2電平輸入端；儲能元件的正端連接五電平逆變器的+1電平輸入端，儲能元件的負端連接五電平逆變器的-1電平輸入端；儲能元件的正端和負端之間連接串聯的兩個第一電容，兩個第一電容的公共端連接五電平逆變器的0電平輸入端。平衡PV陣列的發電量，將白天多餘電量存儲，供晚上使用，或削峰填谷。
【專利說明】一種五電平光伏儲能變換系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光伏發電【技術領域】，特別涉及一種五電平光伏儲能變換系統。

【背景技術】
[0002]隨著世界能源的緊缺，現在利用光伏發電越來越得到重視。但是，可以理解的是，光伏發電利用的是太陽能，這樣白天時，？V陣列發電的電量就比較充足，但是晚上沒有光照以後，陣列就無法發電。
[0003]為了解決白天發電充足而晚上發電欠缺的問題，本領域技術人員需要提供一種光伏儲能變換系統，能夠平衡？V陣列的發電量，將白天的多餘電量進行存儲，供晚上使用，或者削峰填谷。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種五電平光伏儲能變換系統，能夠平衡？乂陣列的發電量，將白天的多餘電量進行存儲，供晚上使用，或者削峰填谷。
[0005]本實施例提供一種五電平光伏儲能變換系統，包括…陣列、儲能元件、五電平逆變器、兩個0(:/0(:電路；
[0006]所述？V陣列的正端連接所述五電平逆變器的+2電平輸入端，所述？乂陣列的負端連接所述五電平逆變器的-2電平輸入端；
[0007]所述儲能元件的正端通過一個所述0(:/0(:電路連接所述五電平逆變器的+2電平輸入端，所述儲能元件的負端通過一個所述0(:/0(:電路連接所述五電平逆變器的-2電平輸入端；
[0008]所述儲能元件的正端連接所述五電平逆變器的+1電平輸入端，所述儲能元件的負端連接所述五電平逆變器的-1電平輸入端；
[0009]所述儲能元件的正端和負端之間連接串聯的兩個第一電容，所述兩個第一電容的公共端連接所述五電平逆變器的0電平輸入端。
[0010]優選地，白天時，所述？乂陣列工作，所述儲能元件不輸出能量，所述五電平逆變器工作於三電平模式。
[0011]優選地，當所述陣列工作，所述儲能元件不輸出能量時，所述陣列給所述儲能元件充電。
[0012]優選地，晚上時，所述？乂陣列不工作，所述儲能元件輸出能量，所述五電平逆變器工作於三電平模式或工作於五電平模式。
[0013]優選地，白天時，所述？乂陣列工作，所述儲能元件輸出能量，所述五電平逆變器工作於五電平模式。
[0014]優選地，還包括兩個第二電容，所述陣列的正端和負端之間連接串聯的所述兩個第二電容，所述兩個第二電容的公共端連接所述五電平逆變器的0電平輸入端。
[0015]本實用新型還提供一種五電平光伏儲能變換系統，包括:？乂陣列、儲能元件、五電平逆變器、兩個0(:/0(:電路；
[0016]所述儲能元件的正端連接所述五電平逆變器的+2電平輸入端，所述儲能元件的負端連接所述五電平逆變器的-2電平輸入端；
[0017]所述？V陣列的正端通過一個所述0(:/0(:電路連接所述五電平逆變器的+2電平輸入端，所述」陣列的負端通過一個所述0(:/0(:電路連接所述五電平逆變器的-2電平輸入端；
[0018]所述？V陣列的正端連接所述五電平逆變器的+1電平輸入端，所述？乂陣列的負端連接所述五電平逆變器的-1電平輸入端；
[0019]所述？V陣列的正端和負端之間連接串聯的兩個第一電容，所述兩個第一電容的公共端連接所述五電平逆變器的0電平輸入端。
[0020]優選地，白天時，所述？乂陣列工作，所述儲能元件不輸出能量，所述五電平逆變器工作於三電平模式或五電平模式。
[0021]優選地，晚上時，所述？乂陣列不工作，所述儲能元件輸出能量，所述五電平逆變器工作於三電平模式。
[0022]優選地，所述陣列工作，所述儲能元件不輸出能量時，所述陣列給所述儲能元件充電。
[0023]優選地，白天時，所述？乂陣列工作，所述儲能元件輸出能量，所述五電平逆變器工作於五電平模式。
[0024]優選地，還包括兩個第二電容，所述儲能元件的正端和負端之間連接串聯的所述兩個第二電容，所述兩個第二電容的公共端連接所述五電平逆變器的0電平輸入端。
[0025]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0026]本實施例提供的系統，即包括？乂陣列又包括儲能元件，在？V陣列工作時，可以為儲能元件充電。這樣可以將陣列多餘的能量儲存起來，以便於晚上？乂陣列不能工作時，儲能元件儲存的能量可以為負載輸出或者反饋給電網。這樣可以平衡陣列的發電量，將白天的多餘電量進行存儲，供晚上使用，或者削峰填谷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1是本實用新型提供的五電平光伏儲能變換系統實施例一示意圖；
[0029]圖2是本實用新型提供的五電平光伏儲能變換系統實施例二示意圖。

【具體實施方式】
[0030]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0031]為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0032]實施例一:
[0033]參見圖1，該圖為本實用新型提供的五電平光伏儲能變換系統實施例一示意圖。
[0034]本實施例提供的五電平光伏儲能變換系統，包括…陣列100、儲能元件200、五電平逆變器300、兩個0(:/0(:電路400 ；
[0035]所述？V陣列100的正端連接所述五電平逆變器300的+2電平輸入端，所述？乂陣列100的負端連接所述五電平逆變器300的-2電平輸入端；
[0036]所述儲能元件200的正端通過一個所述00/0(:電路連接所述五電平逆變器300的+2電平輸入端，所述儲能元件200的負端通過一個所述0(:/0(:電路400連接所述五電平逆變器300的-2電平輸入端；
[0037]所述儲能元件200的正端連接所述五電平逆變器300的+1電平輸入端，所述儲能元件200的負端連接所述五電平逆變器300的-1電平輸入端；
[0038]所述儲能元件200的正端和負端之間連接串聯的兩個第一電容01，所述兩個第一電容的公共端連接所述五電平逆變器300的0電平輸入端。
[0039]本實施例提供的系統，即包括？乂陣列又包括儲能元件，在？V陣列工作時，可以為儲能元件充電。這樣可以將陣列多餘的能量儲存起來，以便於晚上？乂陣列不能工作時，儲能元件儲存的能量可以為負載輸出或者反饋給電網。這樣可以平衡陣列的發電量，將白天的多餘電量進行存儲，供晚上使用，或者削峰填谷。
[0040]需要說明的是，圖1所示的實施例中，白天時，所述？乂陣列100可以工作，所述儲能元件200可以不輸出能量，所述五電平逆變器300工作於三電平模式；此時工作在0、-2和+2這二電平模式。
[0041]或，
[0042]白天時，所述？乂陣列100工作，所述儲能元件200輸出能量，所述五電平逆變器300工作於五電平模式。此時，逆變器工作在0、+1、-1、—2、-2這五電平模式。
[0043]另外，所述陣列100工作，所述儲能元件200不輸出能量時，所述陣列100可以給所述儲能元件200充電。
[0044]圖1所示的實施例，晚上時，所述？乂陣列100不工作，所述儲能元件200輸出能量，所述五電平逆變器300工作於三電平模式或工作於五電平模式。此時，逆變器工作於三電平模式，工作在0、-1和+1這三電平模式。逆變器工作在五電平模式時，逆變器工作在0、+1 ? ~1 ? +2^ ~2這五電平|旲式。
[0045]另外，還包括兩個第二電容02，所述？乂陣列100的正端和負端之間連接串聯的所述兩個第二電容02，所述兩個第二電容02的公共端連接所述五電平逆變器300的0電平輸入端。
[0046]可以理解的是，兩個第二電容02，也可以有別的連接方式，比如正1和正2電平，負1和負2電平之間跨接電容，電容連接不是本實用新型的核心，這裡不限定具體的連接方式。
[0047]實施例二:
[0048]參見圖2，該圖為本實用新型提供的五電平光伏儲能變換系統實施例二示意圖。
[0049]本實施例中，陣列和儲能元件位置進行了互換。
[0050]本實施例提供的五電平光伏儲能變換系統，包括…陣列100、儲能元件200、五電平逆變器300、兩個0(:/0(:電路400 ；
[0051]所述儲能元件200的正端連接所述五電平逆變器300的+2電平輸入端，所述儲能元件200的負端連接所述五電平逆變器300的-2電平輸入端；
[0052]所述？乂陣列100的正端通過一個所述00/0(:電路連接所述五電平逆變器300的+2電平輸入端，所述？乂陣列100的負端通過一個所述0(:/0(:電路連接所述五電平逆變器300的-2電平輸入端；
[0053]所述？V陣列100的正端連接所述五電平逆變器的+1電平輸入端，所述？乂陣列的負端連接所述五電平逆變器300的-1電平輸入端；
[0054]所述？V陣列100的正端和負端之間連接串聯的兩個第一電容01，所述兩個第一電容的公共端連接所述五電平逆變器300的0電平輸入端。
[0055]本實施例提供的系統，即包括？乂陣列又包括儲能元件，在？V陣列工作時，可以為儲能元件充電。這樣可以將陣列多餘的能量儲存起來，以便於晚上？乂陣列不能工作時，儲能元件儲存的能量可以為負載輸出或者反饋給電網。這樣可以平衡陣列的發電量，將白天的多餘電量進行存儲，供晚上使用，或者削峰填谷。
[0056]需要說明的是，圖2所示的實施例中，白天時，所述？乂陣列100工作，所述儲能元件200不輸出能量，所述五電平逆變器300工作於三電平模式或五電平模式；此時，逆變器工作於0、-1和+1這三電平模式。
[0057]或，
[0058]白天時，所述？乂陣列100工作，所述儲能元件200輸出能量，所述五電平逆變器300工作於五電平模式。此時，逆變器工作在0、+1、-1、—2、-2這五電平模式。
[0059]圖2所示的實施例中，晚上時，所述？乂陣列100不工作，所述儲能元件200輸出能量，所述五電平逆變器300工作於三電平模式。此時，逆變器工作在0、-2和+2這三電平模式。
[0060]另外，所述陣列100工作，所述儲能元件200不輸出能量時，所述陣列100給所述儲能元件200充電。
[0061]另外，還包括兩個第二電容02，所述儲能元件200的正端和負端之間連接串聯的所述兩個第二電容02，所述兩個第二電容02的公共端連接所述五電平逆變器300的0電平輸入端。
[0062]可以理解的是，兩個第二電容02，也可以有別的連接方式，比如正1和正2電平，負1和負2電平之間跨接電容，電容連接不是本實用新型的核心，這裡不限定具體的連接方式。
[0063]本實用新型以上兩個實施例提供的五電平光伏儲能變換系統，在五電平逆變器中，將？^陣列和儲能元件有機結合起來，能夠在白天時，利用陣列充足的電量給儲能元件進行充電。當晚上時，？^陣列不能工作了，利用儲能元件中儲存的電量來給負載或電網進行供電。可以理解的是，當陣列工作時，所述儲能元件也可以工作，進而可以使逆變器工作在五電平模式。
[0064]另外，可以理解的是，當逆變器進行併網發電時，逆變器和電網之間還可以包括濾波單元，濾波單元對於逆變器輸出的交流電進行濾波以後反饋到電網上。
[0065]需要說明的是，圖1和圖2中的逆變器均是以單相來示意的，後續的濾波單元和電網均是以三相來示意的。可以理解的是，本實用新型以上實施例提供的系統，不僅可以應用於五電平中，也同樣適用於五電平以上的多電平逆變器中，例如，七電平逆變器和九電平逆變器。
[0066]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本實用新型技術方案保護的範圍內。
【權利要求】
1.一種五電平光伏儲能變換系統，其特徵在於，包括:PV陣列、儲能元件、五電平逆變器、兩個DC/DC電路； 所述PV陣列的正端連接所述五電平逆變器的+2電平輸入端，所述PV陣列的負端連接所述五電平逆變器的-2電平輸入端； 所述儲能元件的正端通過一個所述DC/DC電路連接所述五電平逆變器的+2電平輸入端，所述儲能元件的負端通過一個所述DC/DC電路連接所述五電平逆變器的-2電平輸入端; 所述儲能元件的正端連接所述五電平逆變器的+1電平輸入端，所述儲能元件的負端連接所述五電平逆變器的-1電平輸入端； 所述儲能元件的正端和負端之間連接串聯的兩個第一電容，所述兩個第一電容的公共端連接所述五電平逆變器的O電平輸入端。
2.根據權利要求1所述的五電平光伏儲能變換系統，其特徵在於，白天時，所述PV陣列工作，所述儲能元件不輸出能量，所述五電平逆變器工作於三電平模式。
3.根據權利要求2所述的五電平光伏儲能變換系統，其特徵在於，當所述PV陣列工作，所述儲能元件不輸出能量時，所述PV陣列給所述儲能元件充電。
4.根據權利要求1所述的五電平光伏儲能變換系統，其特徵在於，晚上時，所述PV陣列不工作，所述儲能元件輸出能量，所述五電平逆變器工作於三電平模式或工作於五電平模式。
5.根據權利要求1所述的五電平光伏儲能變換系統，其特徵在於，白天時，所述PV陣列工作，所述儲能元件輸出能量，所述五電平逆變器工作於五電平模式。
6.根據權利要求1-5任一項所述的五電平光伏儲能變換系統，其特徵在於，還包括兩個第二電容，所述PV陣列的正端和負端之間連接串聯的所述兩個第二電容，所述兩個第二電容的公共端連接所述五電平逆變器的O電平輸入端。
7.—種五電平光伏儲能變換系統，其特徵在於，包括:PV陣列、儲能元件、五電平逆變器、兩個DC/DC電路； 所述儲能元件的正端連接所述五電平逆變器的+2電平輸入端，所述儲能元件的負端連接所述五電平逆變器的-2電平輸入端； 所述PV陣列的正端通過一個所述DC/DC電路連接所述五電平逆變器的+2電平輸入端，所述PV陣列的負端通過一個所述DC/DC電路連接所述五電平逆變器的-2電平輸入端； 所述PV陣列的正端連接所述五電平逆變器的+1電平輸入端，所述PV陣列的負端連接所述五電平逆變器的-1電平輸入端； 所述PV陣列的正端和負端之間連接串聯的兩個第一電容，所述兩個第一電容的公共端連接所述五電平逆變器的O電平輸入端。
8.根據權利要求7所述的五電平光伏儲能變換系統，其特徵在於，白天時，所述PV陣列工作，所述儲能元件不輸出能量，所述五電平逆變器工作於三電平模式或五電平模式。
9.根據權利要求7所述的五電平光伏儲能變換系統，其特徵在於，晚上時，所述PV陣列不工作，所述儲能元件輸出能量，所述五電平逆變器工作於三電平模式。
10.根據權利要求8所述的五電平光伏儲能變換系統，其特徵在於，所述PV陣列工作，所述儲能元件不輸出能量時，所述PV陣列給所述儲能元件充電。
11.根據權利要求7所述的五電平光伏儲能變換系統，其特徵在於，白天時，所述PV陣列工作，所述儲能元件輸出能量，所述五電平逆變器工作於五電平模式。
12.根據權利要求7-11任一項所述的五電平光伏儲能變換系統，其特徵在於，還包括兩個第二電容，所述儲能元件的正端和負端之間連接串聯的所述兩個第二電容，所述兩個第二電容的公共端連接所述五電平逆變器的O電平輸入端。
【文檔編號】H02J7/35GK204167986SQ201420662931
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月6日 優先權日:2014年11月6日
【發明者】張 成, 鄒海晏, 陶磊, 丁傑, 徐濤濤 申請人:陽光電源股份有限公司