一種分布式的離網太陽能電站的製作方法
2023-12-01 19:00:06
專利名稱：一種分布式的離網太陽能電站的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能領域，尤其涉及一種分布式的離網太陽能電站。
背景技術：
通過太陽能光伏電池陣列，將太陽的光輻射能轉換為電能的發電站稱為太陽能光伏電站。太陽能光伏電站按照運行方式分為離網式太陽能光伏電站和併網式太陽能光伏電站。併網式太陽能光伏電站通過併網逆變器與公共電網聯接，白天光伏電站所發出的電能輸入電網，晚上則使用公共電網所提供的電能。不與公共電網相聯接獨立供電的太陽能光伏電站稱為離網式光伏電站。主要應用於遠離公共電網的無電地區和一些特殊場所，如為邊遠偏僻農村、牧區、海島、高原、沙漠等地區的居民點、別墅、旅遊景點、作業區等提供照明、空調、通訊等生活用電，為通信中繼站、 沿海與內河航標、輸油輸氣管道陰極保護、氣象電站、公路道班以及邊防哨所等特殊處所提供電源等。離網式光伏電站由太陽光伏電池方陣、系統控制器、蓄電池組、直流/交流逆變器等組成。為了滿足全天的用電，離網式光伏電站利用蓄電池組儲能。白天，太陽能光伏電池在向用電器供電的同時向蓄電池組充電，在夜晚則利用蓄電池組儲存的電能供電。由於普通的用電器都使用交流電，太陽能光伏電池發的電與蓄電池組儲存的電為直流電，為此需使用逆變器將直流電轉變為交流電。與併網式光伏電站不同，離網式光伏電站需要由蓄電池儲存電能，所以對蓄電池充放電的管理是離網式光伏電站控制系統的關鍵性任務，蓄電池理想的充電狀態，是充電到最高電壓(以鉛酸蓄電池為例，每個單體電池的標稱工作電壓為2V，其最高充電電壓為 2. 35V)後進入浮充模式(單體鉛酸蓄電池的浮充電壓為2. 25V)，控制系統最重要的功能就是使蓄電池始終處於理想的充電狀態。現有的離網式光伏電站採用集中式控制，將所有的太陽能光伏電池接入一個控制器內進行控制，這就要求控制器具有高電壓、大電流的開關控制能力，尤其是進入蓄電池浮充模式後，控制器需要進行高頻率的大電流開關，對控制器的開關器件要求更高。而具有高電壓、大電流控制能力的開關控制器件價格高，損壞的機率也高，並且需要留有較大的功率餘量。越是大型的太陽能光伏電站，這個問題就越是突出。
發明內容為解決上述問題，本實用新型提供成本低、安全性高、低功率的一種分布式的離網太陽能電站。為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種分布式的離網太陽能電站， 包括多個太陽能光伏電池陣列、蓄電池組，其特徵在於還包括多個模塊控制器、主控制器、 DC/AC逆變器、交流電輸出埠 ；
3[0010]所述的模塊控制器與蓄電池組、太陽能光伏電池陣列連接，控制太陽能光伏電池對蓄電池組充電；所述的主控制器通過通信電纜與多個模塊控制器連接，控制多個模塊控制器的開啟、關閉；所述的DC/AC逆變器與蓄電池組、交流電輸出埠連接，用於直流-交流轉換。本實用新型的第一優選方案為，所述的交流電輸出埠輸出交流電，優選為開關櫃。本實用新型的第二優選方案為，所述的主控制器包括故障信號發生模塊，發出故
障信號。本實用新型的第三優選方案為，所述的模塊控制器通過低頻率開關與蓄電池組連接。本實用新型的第四優選方案為，所述的多個太陽能光伏電池陣列電氣隔離。本實用新型的技術優勢在於1、將整體式控制改為模塊式控制，將大電流控制改為小電流控制，提高了控制系統的可靠性。2、將維持蓄電池浮充電壓所需的高頻率開關控制改為部分模塊的低頻率開關控制，減少了開關控制器件損壞的機率。3、各太陽能光伏電池模塊相互隔離，如發生故障不會相互影響，因此進一步提高了電站的可靠性。4、低頻小功率開關器件的價格低廉，有利於降低整個控制系統的成本。
以下結合附圖和具體實施方式
對實用新型做進一步說明。
圖1為本實施例模塊示意圖。
具體實施方式
參考圖1，一種分布式離網太陽能光伏電站，包括第一太陽能光伏電池陣列1、第二太陽能光伏電池陣列2、第三太陽能光伏電池陣列3，一直到第N太陽能光伏陣列4 ；每個太陽能光伏電池陣列對應連接一個模塊控制器，多個模塊控制器與主控制器9通過通信電纜13連接，控制多個模塊控制器的開啟、關閉；DC/AC逆變器與蓄電池組、交流電輸出埠連接，用於直流-交流轉換。交流電輸出埠 12輸出交流電，優選為開關櫃。主控制器9 內部包括故障信號發生模塊，發出故障信號。模塊控制器通過低頻率開關與蓄電池組10連接。多個太陽能光伏電池陣列電氣隔離，某個太陽能光伏電池陣列出現故障，則故障就僅限於該模塊內，不會影響整個電站的運行。本實施例的工作原理如下當白天有陽光時，模塊控制器全部開啟對蓄電池組10 進行充電。模塊控制器監測太陽能光伏電池陣列的電壓、電流等工作狀態，並將工作狀態數據傳送到主控制器9進行監控及記錄。當蓄電池組10將要充足其電壓接近於最高充電電壓時，主控制器9控制各模塊控制器逐個關閉或開啟，使得蓄電池組電壓維持在浮充電壓。當某個太陽能光伏電池陣列的工作狀態如電壓或電流出現異常時，主控制器9關閉此模塊控制器，發出故障警報並指示出故障模塊的位置。 本實用新型不僅限於上述實施例所示的保護範圍，所有基於本實施例的發明思想，皆在本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種分布式的離網太陽能電站，包括多個太陽能光伏電池陣列、蓄電池組，其特徵在於還包括多個模塊控制器、主控制器、DC/AC逆變器、交流電輸出埠 ；所述的模塊控制器與蓄電池組、太陽能光伏電池陣列連接，控制太陽能光伏電池對蓄電池組充電；所述的主控制器通過通信電纜與多個模塊控制器連接，控制多個模塊控制器的開啟、 關閉；所述的DC/AC逆變器與蓄電池組、交流電輸出埠連接，用於直流-交流轉換。
2.根據權利要求1所述的一種分布式的離網太陽能電站，其特徵在於所述的交流電輸出埠輸出交流電，優選為開關櫃。
3.根據權利要求1所述的一種分布式的離網太陽能電站，其特徵在於所述的主控制器包括故障信號發生模塊，發出故障信號。
4.根據權利要求1所述的一種分布式的離網太陽能電站，其特徵在於所述的模塊控制器通過低頻率開關與蓄電池組連接。
5.根據權利要求1所述的一種分布式的離網太陽能電站，其特徵在於所述的多個太陽能光伏電池陣列電氣隔離。
專利摘要本實用新型涉及一種分布式的離網太陽能電站，包括多個太陽能光伏電池陣列、蓄電池組10，還包括多個模塊控制器、主控制器9、DC/AC逆變器11、交流電輸出埠12。將大型的太陽能光伏電池陣列劃分成較小的模塊，每個太陽能光伏電池模塊由一個模塊控制器進行控制。所有的模塊控制器通過通訊電纜聯接到一個主控制器。這樣，每個模塊控制器僅需要控制較小的電流，設備的可靠性就可以大大的提高，而且，如果某個太陽能光伏電池模塊出現故障，則故障就僅限於該模塊內，不會影響整個電站的運行。
文檔編號H02N6/00GK202261087SQ20112030397
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月19日 優先權日2011年8月19日
發明者何靖宇 申請人:何靖宇