一种光储发电系统的制作方法

本方案涉及太阳能发电领域，尤其涉及一种用于负载供电的能够进行pid修复的光储发电系统。

背景技术：

光储发电系统，又称太阳能光伏储能发电系统，是由光伏设备和储能设备组成的发电系统。

随着国内光伏电站的大规模发展，在光伏电站运行期间光伏组件会出现较为明显的电势诱导衰减(potentialinduceddegradation，pid)，也称为pid效应。特别是在渔光互补或沿海地区等空气湿度大、盐雾情况较为严重的情况下，pid效应直接导致光伏电站发电量的下降，影响了光伏电站的发电收益，而这势必会影响到光伏发电在这些地区的推广应用。尤其在近两年，1500v光伏系统由于综合造价更低而受到青睐，开始越来越多地应用于国内光伏电站的建设，但由于其直流侧电压比1000v光伏系统更高，使光伏组件pid效应的问题更加突出。为了抑制pid效应，有以下方法：

现有方案1、反向偏压恢复：利用额外的电压装置，在夜间对组件负极施加正向电压，修复pid；

现有方案2、负极接地：负极通过高阻接地，使负极始终为低电位，抑制pid。

现有方案3、负极电位抬升：通过额外的装置，抬升负极电位，实现负极接地的效果。

现有方案4、中性点电位抬升：通过额外的装置抬升中性点电位，实现组件负极接地的效果。

上述方法存在以下缺点，

现有方案1缺点：1)逆变器发电期间，无法对pid效应进行有效抑制；2)需要额外的dc高压电源，增加系统的改造成本。

现有方案2缺点：1)不适用于无变压器隔离的系统，若出现正极对地短路，会有发生火灾和人身触电的风险；逆变器绝缘检测功能需进行改造；2)逆变器的交流侧器件耐压需要提升，增加逆变器成本；3)当光伏阵列已出现pid效应后，无法对其进行修复。

现有方案3&4缺点：1)当多台逆变器未通过同一台隔离变压器并网时，需要增加多台dc电源，系统成本增加较多；2)当光伏阵列已出现pid效应后，无法对其进行修复。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本方案提供了一种用于负载供电的能够进行pid修复的光储发电系统。

本方案公开了一种光储发电系统，包括：

第一dc-ac变换电路，所述第一dc-ac变换电路的交流端与被供电对象连接，其直流端与光伏组件连接；

第二dc-ac变换电路，所述第二dc-ac变换电路的交流端与被供电对象连接，其直流端与储能器件连接；

该系统还包括：

dc-dc升压电路，所述dc-dc升压电路的输入端与所述第二dc-ac变换电路的直流端连接，其输出端与所述第一dc-ac变换电路的直流端连接。

本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

本申请所述技术方案的优点在于：

1、本方案能够通过储能器件为光伏组件的pid修复提供稳定可靠的直流电压，从而避免光伏组件pid修复时对电网的依赖，提高光伏组件pid修复的灵活性。

2、本方案能够在为电网供电的情况下，当电网无法为光伏组件提供pid修复电压时，由储能器件提供光伏组件的pid修复电压，从而使储能器件和电网为光伏组件的pid修复提供的电压形成冗余状态，保证光伏组件pid修复工作的正常运行。

3、本方案仅通过增加dc-dc升压电路即可保证光伏组件pid修复的稳定工作，避免了在光储发电系统中使用复杂的pid修复装置，从而降低光伏发电系统的发电成本。

附图说明

附图用来提供对本技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本技术方案，并不构成对本技术方案的限制。

图1为本方案所述光储发电系统的示意图；

图2为本方案实施例一所述光伏发电系统的示意图：

图3为本方案实施例二所述光伏发电系统的示意图；

图4为本方案实施例三所述光伏发电系统的示意图；

图5为本方案实施例四所述光伏发电系统的示意图

图6为本方案实施例五所述光伏发电系统的示意图

图7为本方案实施例六所述光伏发电系统的示意图

图8为本方案实施例七所述光伏发电系统的示意图

图9为本方案实施例八所述光伏发电系统的示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

本方案的核心思路是：通过在光储发电系统的光伏组件和储能器件之间增加dc-dc升压电路，利用储能器件为光伏组件的pid修复提供稳定可靠的直流电压，从而避免光伏组件pid修复时对电网的依赖，提高光伏组件pid修复的灵活性。

具体的，如图1所示，本方案公开了一种光储发电系统，包括：第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路；所述第一dc-ac变换电路的直流端与光伏组件连接，所述第二dc-ac变换电路的直流端与储能器件连接，所述第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路的交流端均与被供电对象连接。该系统还包括：连接在第一dc-ac变换电路的直流端和第二dc-ac变换电路的直流端之间的dc-dc升压电路；所述dc-dc升压电路的输入端与所述第二dc-ac变换电路的直流端连接，其输出端与所述第一dc-ac变换电路的直流端连接。具体的，所述dc-dc升压电路的正输入端与第二dc-ac变换电路的正输入端连接，所述dc-dc升压电路的负输入端与第二dc-ac变换电路的负输入端连接；所述dc-dc升压电路的正输出端与第一dc-ac变换电路的负输入端连接，所述dc-dc升压电路的负输出端与第一dc-ac变换电路的正输入端连接。

该系统在光伏组件非发电工作时，可以利用储能器件产生的电压经过dc-dc升压电路将电压提升至能够对光伏组件进行pid修复的电压，利用提升后的电压为光伏组件进行pid修复。

本方案中，所述被供电对象可以为负载和/或电网；在连接负载时，可以利用储能器件作为电压提供源为光伏组件pid修复提供修复电压；在连接电网时，可以利用电网作为电压提供源为光伏组件pid修复提供修复电压，在电网无法提供修复电压时，则改用储能器件作为电压提供源为光伏组件pid修复提供修复电压，从而实现使储能器件和电网为光伏组件的pid修复提供的电压的冗余状态。

本方案中，该系统还可以在dc-dc升压电路的输入端或输出端设置定时器开关，通过定时器开关为光伏组件的修复时间时段进行设定，从而使光伏组件的pid修复更加可控。

本方案中，该系统还可以在储能器件的输出端增加一个监测器，通过检测对储能器件的输出状态进行检测，从而判断储能器件是否故障，便于提示工作人员进行维护维修。

下面通过实例对本方案做进一步说明。

实施例一

如图2所示，本实施例一公开了一种光储发电系统，包括：第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路；所述第一dc-ac变换电路的直流端与光伏组件连接，所述第二dc-ac变换电路的直流端与储能器件连接，所述第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路的交流端均与负载连接。本实施例一中，所述第一dc-ac变换电路和所述第二dc-ac变换电路均为单向dc-ac逆变器。在光储发电系统工作时，可以根据需要利用光伏组件或储能器件为负载供电。

本实施例一中，在第一dc-ac变换电路的直流端和第二dc-ac变换电路的直流端之间连接一个boost转换器；所述boost转换器的输入端与所述第二dc-ac变换电路的直流端连接，其输出端与所述第一dc-ac变换电路的直流端连接。

光储发电系统在夜间，光伏组件不再进行发电工作，此时，可以利用储能器件产生的电压经过boost转换器将电压提升至能够对光伏组件进行pid修复的电压，利用提升后的电压为光伏组件进行pid修复。

实施例二

如图3所示，本实施例二公开了一种光储发电系统，包括：第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路；所述第一dc-ac变换电路的直流端与光伏组件连接，所述第二dc-ac变换电路的直流端与储能器件连接，所述第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路的交流端均与负载连接。本实施例二中，所述第一dc-ac变换电路采用单向dc-ac逆变器，所述第二dc-ac变换电路均采用双向dc-ac逆变器。在光储发电系统工作时，可以根据需要利用光伏组件或储能器件为负载供电。也可以根据需要利用光伏组件通过双向dc-ac逆变器为储能器件进行充电。

本实施例二中，在第一dc-ac变换电路的直流端和第二dc-ac变换电路的直流端之间连接一个boost转换器；所述boost转换器的输入端与所述第二dc-ac变换电路的直流端连接，其输出端与所述第一dc-ac变换电路的直流端连接。

光储发电系统在夜间，光伏组件不再进行发电工作，此时，可以利用储能器件产生的电压经过boost转换器将电压提升至能够对光伏组件进行pid修复的电压，利用提升后的电压为光伏组件进行pid修复。

实施例三

如图4所示，本实施例三公开了一种光储发电系统，包括：第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路；所述第一dc-ac变换电路的直流端与光伏组件连接，所述第二dc-ac变换电路的直流端与储能器件连接，所述第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路的交流端均与电网连接。本实施例三中，所述第一dc-ac变换电路和所述第二dc-ac变换电路均采用单向dc-ac逆变器。在光储发电系统工作时，可以根据需要利用光伏组件或储能器件为电网供电。

本实施例三中，在第一dc-ac变换电路的直流端和第二dc-ac变换电路的直流端之间连接一个boost转换器；所述boost转换器的输入端与所述第二dc-ac变换电路的直流端连接，其输出端与所述第一dc-ac变换电路的直流端连接。

光储发电系统在夜间，光伏组件不再进行发电工作，此时，可以利用储能器件产生的电压经过boost转换器将电压提升至能够对光伏组件进行pid修复的电压，利用提升后的电压为光伏组件进行pid修复。

实施例四

如图5所示，本实施例四公开了一种光储发电系统，包括：第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路；所述第一dc-ac变换电路的直流端与光伏组件连接，所述第二dc-ac变换电路的直流端与储能器件连接，所述第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路的交流端均与电网连接。本实施例四中，所述第一dc-ac变换电路采用单向dc-ac逆变器，所述第二dc-ac变换电路均采用双向dc-ac逆变器。在光储发电系统工作时，可以根据需要利用光伏组件或储能器件为电网供电。也可以根据需要利用光伏组件或电网通过双向dc-ac逆变器为储能器件进行充电。

本实施例四中，在第一dc-ac变换电路的直流端和第二dc-ac变换电路的直流端之间连接一个boost转换器；所述boost转换器的输入端与所述第二dc-ac变换电路的直流端连接，其输出端与所述第一dc-ac变换电路的直流端连接。

光储发电系统在夜间，光伏组件不再进行发电工作，此时，可以利用电网产生的电压经过boost转换器将电压提升至能够对光伏组件进行pid修复的电压，利用提升后的电压为光伏组件进行pid修复。若电网出现无法提供修复电压的情况，则可以利用储能器件产生的电压经过boost转换器将电压提升至能够对光伏组件进行pid修复的电压，利用提升后的电压为光伏组件进行pid修复。

实施例五

如图6所示，本实施例五公开了一种光储发电系统，包括：第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路；所述第一dc-ac变换电路的直流端与光伏组件连接，所述第二dc-ac变换电路的直流端与储能器件连接，所述第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路的交流端均与负载和电网连接。本实施例五中，所述第一dc-ac变换电路和所述第二dc-ac变换电路均采用单向dc-ac逆变器。在光储发电系统工作时，可以根据需要利用光伏组件或储能器件为负载和/或电网供电。

本实施例五中，在第一dc-ac变换电路的直流端和第二dc-ac变换电路的直流端之间连接一个boost转换器；所述boost转换器的输入端与所述第二dc-ac变换电路的直流端连接，其输出端与所述第一dc-ac变换电路的直流端连接。

光储发电系统在夜间，光伏组件不再进行发电工作，此时，可以利用储能器件产生的电压经过boost转换器将电压提升至能够对光伏组件进行pid修复的电压，利用提升后的电压为光伏组件进行pid修复。

实施例六

如图7所示，本实施例六公开了一种光储发电系统，包括：第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路；所述第一dc-ac变换电路的直流端与光伏组件连接，所述第二dc-ac变换电路的直流端与储能器件连接，所述第一dc-ac变换电路和第二dc-ac变换电路的交流端均与负载和电网连接。本实施例六中，所述第一dc-ac变换电路采用单向dc-ac逆变器，所述第二dc-ac变换电路均采用双向dc-ac逆变器。在光储发电系统工作时，可以根据需要利用光伏组件或储能器件为电网和/或供电。也可以根据需要利用光伏组件或电网通过双向dc-ac逆变器为储能器件进行充电。

本实施例六中，在第一dc-ac变换电路的直流端和第二dc-ac变换电路的直流端之间连接一个boost转换器；所述boost转换器的输入端与所述第二dc-ac变换电路的直流端连接，其输出端与所述第一dc-ac变换电路的直流端连接。

光储发电系统在夜间，光伏组件不再进行发电工作，此时，可以利用电网产生的电压经过boost转换器将电压提升至能够对光伏组件进行pid修复的电压，利用提升后的电压为光伏组件进行pid修复。若电网出现无法提供修复电压的情况，则可以利用储能器件产生的电压经过boost转换器将电压提升至能够对光伏组件进行pid修复的电压，利用提升后的电压为光伏组件进行pid修复。

实施例七

本方案所述光储发电系统还可以在dc-dc升压电路的输输入端或输出端设置定时器开关。通过设置开启和关闭时间，控制对光伏组件的pid修复时段，从而提高对光伏组件pid修复的可控性。如图8所示，在本方案所述光储发电系统中dc-dc升压电路的输出端增加定时器开关。

实施例八

本方案所述光储发电系统还可以在储能器件输出的直流母线上增加电压监测器。检测器对储能器件的母线直流电压进行检测，将检测值与预设阈值进行比较，若低于预设阈值，则报警提示工作人员进行检修。如图9所示，在本方案所述光储发电系统中储能器件输出的直流母线上增加电压监测器。

虽然本方案所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本方案而采用的实施方式，并非用以限定本公开。任何本方案所属领域内的技术人员，在不脱离本方案所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本方案的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。