一种光伏并联电池电源系统技术方案

本实用新型专利技术提供光伏并联电池电源系统，包括光伏电池板（G1~Gn）、光伏并联电池整定模块（M1~Mn）、蓄电池（B1~Bn）、总监控（DZ）、外箱、空气开关、熔断器，上述器件通过电缆连接，构成光伏电源系统，其中光伏电池板（G1~Gn）输出电压为DC150V~300V的光伏电池组；光伏并联电池整定模块（M1~Mn）采用高频开关整定技术，将光伏波动变化的电源整定为稳定的DC110V或DC220V电源，并对蓄电池进行充放电管理；蓄电池（B1~Bn）是端电压为DC12V的单只电池或电池组，其作用为储能，为系统提供后备电源，保证系统输出功率恒定；总监控（DZ），监测系统中各功能模块运行情况，及对系统中各功能模块进行控制，并与变电站或开闭所后台进行通讯。该电源系统主要应用于变电站或开闭所等场合。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电源，尤其涉及光伏并联电池电源系统。
技术介绍
直流电源作为变电站、发电厂后备电源使用，对电力系统供电的安全运行起着至关重要的作用。110kV及以下变电站和开关站中，直流系统仅有一组蓄电池作为变电站后备直流电源，单只蓄电池决定整组蓄电池容量，且电池之间连接节点过多，在各电力公司的运行总结也证明了直流电源所存在可靠性过低的问题。光伏逆变器所接储能蓄电池均为多只蓄电池串联构成，其特点是：蓄电池维护难、可靠性低、系统扩容难等难题，且其输出电压为AC220V或AC380V。传统光伏电源系统为并网电源系统，在电网失电或异常情况下，光伏发电系统无法输出电能。光伏发电系统如应用于直流系统中，必须再通过高频电源模块将交流电源整定为直流电源，其效率远低于光伏电能直接整定为DC110V/DC220V电源。综合上述，设计一光伏并联电池电源系统，实现光伏电能直接转换为直流负载所需电能，系统输出并联直流传统直流电源系统母线上，作为后备电源提高电力系统直流供电的可靠度。传统光伏发电储能系统与直流电源存在如下几个难点，现有方案无法解决：(1)传统光伏发电储能系统与直流电源，蓄电池组为一百只串联使用，单只蓄电池影响整组蓄电池，蓄电池供电可靠性不高，维护难度大；(2)传统光伏发电储能系统输出的交流电源，再整流为直流电源，转换效率过低；(3)因传统光伏发电系统蓄电池串联使用，系统规模扩展成本高、难度大；(4)直流电源系统仅一套备用电源，可靠性低；(5)目前暂无光伏发电与直流电源配合使用的光伏发电系统。
技术实现思路
为了解决现有技术中问题，本技术提供了一种光伏并联电池电源系统，包括光伏电池板、光伏并联电池整定模块、蓄电池、总监控、外箱、空气开关、熔断器，上述器件通过电缆连接，构成光伏电源系统，其中光伏电池板输出电压为DC150V～300V的光伏电池组；光伏并联电池整定模块采用高频开关整定技术，将光伏波动变化的电源整定为稳定的DC110V或DC220V电源，并对蓄电池进行充放电管理；蓄电池是端电压为DC12V的单只电池或电池，其作用为储能，为系统提供后备电源，保证系统输出功率恒定；总监控，监测系统中各功能模块运行情况，及对系统中各功能模块进行控制，并与变电站或开闭所后台进行通讯。作为本技术的进一步改进，所述外箱为塑料或金属材质组成。作为本技术的进一步改进，所述n为大于等于1的整数。作为本技术的进一步改进，还包括直流馈线输出开关、直流监控，直流馈线输出开关、直流监控分别与光伏并联电池整定模块连接。作为本技术的进一步改进，其中直流监控包括绝缘监控、开关量监测、直流电压监控。作为本技术的进一步改进，还包括母联开关和直流电源，光伏并联电池电源系统输出通过母联开关并联于直流电源的直流母线上，在光伏所发电能大于直流负荷功率时，由光伏并联电池电源系统为直流系统供电；当电能不足时，则由直流电源系统供电。本技术的有益效果是：通过实行本专利的光伏并联电池电源系统，有如下优点：(1)使用单只蓄电池，避免蓄电池串联使用的一致性要求，维护难等问题；(2)直流输出稳定可靠的DC110V或DC220V电源，减少了传统方案的光伏逆变过程，提高电能转换效率；(3)系统为并联使用，可随时增加规模容量，所
增加费用仅设备费用和施工费，成本更低；(4)光伏并联电池电源系统应用于变电站、开关站等电力系统中，作为直流电源的补充，可提高直流供电的可靠度。附图说明图1是本技术光伏并联电池电源系统电气原理图；图2是本技术光伏并联电池电源系统应用方案一示意图；图3是本技术光伏并联电池电源系统应用方案二示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。该电源系统主要应用于变电站或开闭所等场合。系统将光伏电池板所发出波动、不可靠的直流电能整定为电压、电流、输出功率恒定，并具有一定后备时间的直流电能供直流负载使用。模块所组成的电源系统可作为变电站、发电厂直流电源系统的补充，可提高直流系统供电的可靠性。光伏并联电池电源系统电气原理如图1所示。系统主要构成器件：光伏电池板(G1～Gn)、光伏并联电池整定模块(M1～Mn)、蓄电池(B1～Bn)、总监控(DZ)、外箱(塑料或金属)、空气开关、熔断器等。上述主要器件通过电缆连接，构成一套全新光伏电源系统。系统可多个光伏并联电池整定模块输出并联使用，也可单独一台光伏并联电池整定模块配合一组光伏电池板、一只蓄电池使用，即其中n为大于等于1的整数。其中光伏电池板(G1～Gn)输出电压为DC150V～300V的光伏电池组；光伏并联电池整定模块(M1～Mn)，采用高频开关整定技术，将光伏波动变化的电源整定为稳定的DC110V或DC220V电源，并对蓄电池进行充放
电管理；蓄电池(B1～Bn)是端电压为DC12V的各类电池，其主要作用为储能，为系统提供后备电源，保证系统输出功率恒定；总监控(DZ)，主要作用是监测系统中各功能模块运行情况，及对系统中各功能模块进行控制，并与变电站或开闭所后台进行通讯。光伏并联电池电源具体应用方案如图2、图3所示，共两种应用方案。方案一：光伏并联电池电源系统作为变电站、开闭所的直流供电电源，直接为直流负荷供电。系统中增加直流馈线输出开关、直流监控(QZ)，其中直流监控包括绝缘监控、开关量监测、直流电压监控等部分。方案二：作为现有变电站、开闭所直流电源的补充。光伏并联电池电源系统输出通过母联开关(ZK)并联于直流电源的直流母线上，在光伏所发电能大于直流负荷功率时，由光伏并联电池电源系统为直流系统供电；当电能不足时，则由直流电源系统供电。该方案可最大限度的利用光伏所发电能，并可为直流负荷增加备用电源，提高供电可靠性。以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏并联电池电源系统，其特征在于：包括光伏电池板（G1~Gn）、光伏并联电池整定模块（M1~Mn）、蓄电池（B1~Bn）、总监控（DZ）、外箱、空气开关、熔断器，上述器件通过电缆连接，构成光伏电源系统，其中光伏电池板（G1~Gn）输出电压为DC150V~300V的光伏电池组；光伏并联电池整定模块（M1~Mn）采用高频开关整定技术，将光伏波动变化的电源整定为稳定的DC110V或DC220V电源，并对蓄电池进行充放电管理；蓄电池（B1~Bn）是端电压为DC12V的单只电池或电池，其作用为储能，为系统提供后备电源，保证系统输出功率恒定；总监控（DZ），监测系统中各功能模块运行情况，及对系统中各功能模块进行控制，并与变电站或开闭所后台进行通讯。

【技术特征摘要】
1.一种光伏并联电池电源系统，其特征在于：包括光伏电池板（G1~Gn）、光伏并联电池整定模块（M1~Mn）、蓄电池（B1~Bn）、总监控（DZ）、外箱、空气开关、熔断器，上述器件通过电缆连接，构成光伏电源系统，其中光伏电池板（G1~Gn）输出电压为DC150V~300V的光伏电池组；光伏并联电池整定模块（M1~Mn）采用高频开关整定技术，将光伏波动变化的电源整定为稳定的DC110V或DC220V电源，并对蓄电池进行充放电管理；蓄电池（B1~Bn）是端电压为DC12V的单只电池或电池，其作用为储能，为系统提供后备电源，保证系统输出功率恒定；总监控（DZ），监测系统中各功能模块运行情况，及对系统中各功能模块进行控制，并与变电站或开闭所后台进行通讯。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：周贤培，梁沫，李伟秋，
申请(专利权)人：深圳市泰昂能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44