【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源供电，具体涉及一种含分布式光伏和储能的园区供电系统。
技术介绍
1、现有的产业园或者工业园区能源供应系统主要依赖于电能，通过电能的消费，直接满足用户的各种用能需求。
2、能源环境问题是制约经济和社会发展的重要因素，传统能源利用具有极大的环境代价，光伏发电属于新能源发电领域，其具有的环境友好特征是解决能源环境问题的突破口。分布式光伏发电由于能够实现光伏发电就近消纳，减少输配电环节的损耗，受到越来越多的关注和重视，国家层面上陆续出台了相关政策推进分布式光伏发电的发展。
3、目前，分布式光伏发电主要有“自发自用、余电上网”和“全额上网”两种模式，其中，“自发自用、余电上网”模式为企业带来的收益主要有：按全额发电量获得的国家补贴、自发自用节约的用电费用以及余电上网部分获得的发电收益等三部分。由此分布式光伏发电已成为园区用电来源之一，并主要通过“自发自用、余电上网”模式来降低园区用电成本。但是分布式光伏发电的输出功率具有不稳定特点，以及随着园区用电负荷不断增加以及负荷的波动，会导致电力负荷峰谷差增大。为保证电网稳定运行和供用电平衡，需采取相应的削峰填谷措施。蓄电池储能系统(battery energy storage system，bess)具有储能密度大、安装建设灵活和控制响应速度快等优点，能更方便地从负荷侧对电网的峰谷进行调节。因此，利用bess进行调峰控制的方法，不仅可以减少网侧设备的投资，还可以减小线路损耗，提高设备利用率和经济效益，是解决电力峰谷问题的有效途径之一。
4、但
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种含分布式光伏和储能的园区供电系统，用以在削峰填谷的同时，进一步对含分布式光伏和储能电池的园区供电方案进行优化，以便使分布式光伏的发电效率最高。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，提供了一种含分布式光伏和储能的园区供电系统，包括有分布式光伏、光伏逆变器、园区电网、储能电池、稳压器、单刀双掷开关和控制器，其中，所述分布式光伏包括有n×k个光伏板和m×k个切换器，k表示正整数，n表示不小于2的正整数，m表示不小于2且不大于n的正整数；
4、所述m×k个切换器与所述n×k个光伏板中的m×k个光伏板一一对应，并用于通过状态切换使所述n×k个光伏板组成具有相同光伏板串联数的且光伏板串联数在区间[n-m+1,n]上可同步调整的k条光伏板串联支路，以及在所述k条光伏板串联支路的光伏板串联数为n-s时，还将调整切换下的s×k个光伏板重新组成光伏板串联数为k的s条新光伏板串联支路，其中，s表示不大于m+1的正整数；
5、所述k条光伏板串联支路并联，并有所述k条光伏板串联支路的正极与负极一一对应地电连接所述光伏逆变器的正极输入端子与负极输入端子，以及所述光伏逆变器的交流输出端子电连接所述园区电网；
6、所述s条新光伏板串联支路并联，并有所述s条新光伏板串联支路的正极与负极一一对应地电连接所述稳压器的正极输入端子与负极输入端子，以及所述稳压器的正极输出端子与负极输出端子一一对应地电连接所述储能电池的正极与负极；
7、所述单刀双掷开关的公共端电连接所述k条光伏板串联支路的正极，并有所述单刀双掷开关的常闭端电连接所述光伏逆变器的正极输入端子，以便实现所述k条光伏板串联支路的正极电连接所述光伏逆变器的正极输入端子，或者所述单刀双掷开关的公共端电连接所述k条光伏板串联支路的负极，并有所述单刀双掷开关的常闭端电连接所述光伏逆变器的负极输入端子，以便实现所述k条光伏板串联支路的负极电连接所述光伏逆变器的负极输入端子；
8、所述单刀双掷开关的常闭端和常开端对接所述储能电池的正极和负极，并在所述单刀双掷开关的公共端与常开端导通且公共端与常闭端截止时，使所述储能电池能够与并联后的所述k条光伏板串联支路串联；
9、所述控制器，分别通信连接所述分布式光伏中各个切换器的受控端子和所述单刀双掷开关的受控端，用于实现如下控制功能(a)和(b)：
10、(a)根据所述园区电网的当前需求电量，确定所述光伏板串联支路的且使所述k条光伏板串联支路的当前最大功率点电量匹配所述当前需求电量的当前光伏板串联目标数，然后根据所述当前光伏板串联目标数控制所述各个切换器的切换状态，以便使在所述k条光伏板串联支路中的各条光伏板串联支路的光伏板串联数分别调整至所述当前光伏板串联目标数；
11、(b)若在所述光伏板串联支路的当前光伏板串联目标数达到n时所述当前最大功率点电量仍小于所述当前需求电量，则控制所述单刀双掷开关导通对应的公共端与常开端且截止对应的公共端与常闭端，以便使所述储能电池与所述k条光伏板串联支路串联并一起为园区供电。
12、基于上述
技术实现思路
，提供了一种在削峰填谷的同时确保分布式光伏发电高效的园区供电新方案，即包括有分布式光伏、光伏逆变器、园区电网、储能电池、稳压器、单刀双掷开关和控制器，其中，所述分布式光伏包括有n×k个光伏板和m×k个切换器，并通过这些器件的连接关系及功能协作，不但可以使所述n×k个光伏板组成具有相同光伏板串联数的且光伏板串联数在区间[n-m+1,n]上可同步调整的k条光伏板串联支路，还可在所述k条光伏板串联支路的光伏板串联数为n-s时，将调整切换下的s×k个光伏板重新组成光伏板串联数为k的s条新光伏板串联支路，进而可以根据所述园区电网的当前需求电量与所述k条光伏板串联支路的当前最大功率点电量的匹配结果动态调整光伏板串联数，并在当前光伏板串联目标数达到n且所述当前最大功率点电量仍小于所述当前需求电量时，使所述储能电池与所述k条光伏板串联支路串联并一起为园区供电，实现削峰填谷目的，并由于是将调下重组的s条新光伏板串联支路的全部光伏发电量在稳压后充入储能电池中，可确保所有光伏板始终都工作在最大功率点，还实现分布式光伏的发电效率最高目的，便于实际应用和推广。
13、在一个可能的设计中，所述园区供电系统还包括有双刀双掷开关，所述储能电池包括有在用储能电池和备用储能电池，所述单刀双掷开关包括有第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关，其中，所述双刀双掷开关的两个公共端分别一一对应地电连接所述稳压器的正极输出端子与负极输出端子，所述双刀双掷开关的两个常闭端分别一一对应地电连接所述在用储能电池的正极与负极，所述双刀双掷开关的两个常开端分别一一对应地电连接所述备用储能电池的正极与负极；
14、所述第一单刀双掷开关的公共端电连接所述k条光伏板串联支路的正极，并有所述第一单刀双掷开关的常闭端电连接所述光伏逆变器的正极输入端子，以便实现所述k条光伏板串联支路的正极电连接所述光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含分布式光伏和储能的园区供电系统，其特征在于，包括有分布式光伏、光伏逆变器、园区电网、储能电池、稳压器、单刀双掷开关和控制器，其中，所述分布式光伏包括有N×K个光伏板和M×K个切换器，K表示正整数，N表示不小于2的正整数，M表示不小于2且不大于N的正整数；
2.根据权利要求1所述的园区供电系统，其特征在于，所述园区供电系统还包括有双刀双掷开关(DK)，所述储能电池包括有在用储能电池和备用储能电池，所述单刀双掷开关包括有第一单刀双掷开关(K1)和第二单刀双掷开关(K2)，其中，所述双刀双掷开关(DK)的两个公共端分别一一对应地电连接所述稳压器的正极输出端子与负极输出端子，所述双刀双掷开关(DK)的两个常闭端分别一一对应地电连接所述在用储能电池的正极与负极，所述双刀双掷开关(DK)的两个常开端分别一一对应地电连接所述备用储能电池的正极与负极；
3.根据权利要求2所述的园区供电系统，其特征在于，所述控制器还用于在所述在用储能电池的当前剩余电量低于预设阈值时：
4.根据权利要求2所述的园区供电系统，其特征在于，所述控制器还用于若在所述光伏板串联
5.根据权利要求4所述的园区供电系统，其特征在于，所述园区供电系统还包括有市电开关；
6.根据权利要求4所述的园区供电系统，其特征在于，所述园区供电系统还包括有市电开关；
7.根据权利要求1所述的园区供电系统，其特征在于，所述切换器包括有1号引脚、2号引脚、3号引脚、4号引脚和5号引脚，并有：当所述切换器处于第一状态时，1号引脚和2号引脚分别电连接5号引脚以及3号引脚电连接4号引脚，而当所述切换器处于第二状态时，2号引脚和3号引脚分别电连接5号引脚；
8.根据权利要求7所述的园区供电系统，其特征在于，所述切换器还包括有受控端子(CTL)、第一开关模块(Q1)和第二开关模块(Q2)，其中，所述受控端子(CTL)分别电连接所述第一开关模块(Q1)的受控端和所述第二开关模块(Q2)的受控端，所述第一开关模块(Q1)的触点支路和所述第二开关模块(Q2)的触点支路互为一对常开触点支路与常闭触点支路；
9.根据权利要求8所述的园区供电系统，其特征在于，所述第一开关模块(Q1)或所述第二开关模块(Q2)采用接触器、继电器或晶闸管。
10.根据权利要求7所述的园区供电系统，其特征在于，在所述M×K个切换器中的且位于第m排第k列的切换器Ym,k粘接在所述N×K个光伏板中的且位于第m排第k列的光伏板Xm,k上，形成一体式组装件结构。
...【技术特征摘要】
1.一种含分布式光伏和储能的园区供电系统，其特征在于，包括有分布式光伏、光伏逆变器、园区电网、储能电池、稳压器、单刀双掷开关和控制器，其中，所述分布式光伏包括有n×k个光伏板和m×k个切换器，k表示正整数，n表示不小于2的正整数，m表示不小于2且不大于n的正整数；
2.根据权利要求1所述的园区供电系统，其特征在于，所述园区供电系统还包括有双刀双掷开关(dk)，所述储能电池包括有在用储能电池和备用储能电池，所述单刀双掷开关包括有第一单刀双掷开关(k1)和第二单刀双掷开关(k2)，其中，所述双刀双掷开关(dk)的两个公共端分别一一对应地电连接所述稳压器的正极输出端子与负极输出端子，所述双刀双掷开关(dk)的两个常闭端分别一一对应地电连接所述在用储能电池的正极与负极，所述双刀双掷开关(dk)的两个常开端分别一一对应地电连接所述备用储能电池的正极与负极；
3.根据权利要求2所述的园区供电系统，其特征在于，所述控制器还用于在所述在用储能电池的当前剩余电量低于预设阈值时：
4.根据权利要求2所述的园区供电系统，其特征在于，所述控制器还用于若在所述光伏板串联支路的当前光伏板串联新目标数达到n时所述在用储能电池的当前输出电量与所述当前最大功率点电量之和仍小于所述当前需求电量，则控制所述第二单刀双掷开关(k2)导通对应的公共端与常开端且截止对应的公共端与常闭端，以便使所述备用储能电池与所述在用储能电池和所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：许海平，王永利，郑华，
申请(专利权)人：中科聚北京能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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