一种具有储能功能的分布式可再生能源并离网系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及可再生能源技术领域，尤其涉及一种具有储能功能的分布式可再生能源并离网系统。
【背景技术】
[0002]随着工业步伐的加速发展，煤和石油等化石能源终将消耗殆尽，同时一次能源的大量消耗给我们的生活环境带来了严重的污染，因此，人们迫切地需要发展低污染的可再生能源技术以代替传统能源。近几年，我国可再生能源发展迅猛，尤其是太阳能、风能等新型再生能源已经成为我国能源结构中的重要组成部分。但是，传统的可再生能源并离网系统普遍存在输出功率随外界因素的改变而剧烈变化，输出电能变化大、不稳定和不可预测的问题，将其并网发电或给其他用电设备供电，对电网的安全、稳定、经济运行等方面将产生诸多不良影响。
【实用新型内容】
[0003]针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种具有储能功能的分布式可再生能源并离网系统，该系统设有储能单元，通过储能单元适当的充放电控制将可再生能源变成连续、均匀、稳定的能源，避免了其并网发电对电网或其他用电设备造成的冲击。
[0004]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种具有储能功能的分布式可再生能源并离网系统，包括N个可再生能源采集单元、N个能量变换器、一个储能单元和一个双向逆变器；其中，N个可再生能源采集单元与N个能量变换器一一对应，可再生能源采集单元的输出端连接能量变换器的输入端，能量变换器的输出端并联后连接双向逆变器的直流侧，双向逆变器的直流侧连接储能单元，双向逆变器的交流侧外接电网或其他用电设备。
[0006]特别地，所述具有储能功能的分布式可再生能源并离网系统还包括一个控制单元，所述控制单元通过通讯电缆与双向逆变器连接。
[0007]特别的，所述具有储能功能的分布式可再生能源并离网系统还包括一个变压器，所述变压器设置于双向逆变器交流侧与外接电网或其他用电设备之间。
[0008]特别地，所述N个可再生能源采集单元可以采用若干种相同类型或不同类型的能源。
[0009]特别地，所述储能单元采用储能电池组。
[0010]特别地，所述能量变换器采用MPPT优化器。
[0011]特别地，所述可再生能源采集单元采用太阳能光伏电池板组件或风能发电机之一或其组合。
[0012]特别地，所述控制单元采用PC机。
[0013]本实用新型提出的一种具有储能功能的分布式可再生能源并离网系统，该系统设有储能单元，通过储能单元适当的充放电控制将可再生能源变成连续、均勾、稳定的能源，避免了其并网发电对电网造成的冲击，能够提高间歇性能源并网发电能力，而且在电力系统的发电、输电、配电和用电环节中都能发挥积极的作用，可以完成电网的削峰填谷、过负荷冲击调节、频率调节及提高电能质量，达到提高电网安全性的目的。同时，该系统可以采用太阳能、风能等多种可再生能源采集单元，可以完成若干种相同或不同类型的可再生能源转换成为连续、均勾、稳定的能源输出。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型具有储能功能的分布式可再生能源并离网系统框图。
[0015]图2是本实用新型实施例一提供的具有储能功能的分布式可再生能源并离网系统框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0017]如图1所示，图1是本实用新型具有储能功能的分布式可再生能源并离网系统框图。该系统包括:N个可再生能源采集单元、N个能量变换器、一个储能单元，一个双向逆变器。
[0018]可再生能源采集单元的输出端连接能量变换器的输入端，用于将可再生能量转换为直流电能输出到能量变换器，本系统中包括N个可再生能源采集单元，所述第一可再生能源采集单元的输出端连接第一能量变换器的输入端，第二可再生能源采集单元的输出端连接第二能量变换器的输入端，以此类推，第N可再生能源采集单元的输出端连接第N能量变换器的输入端。其中，可再生能源采集单元可以采用太阳能光伏电池，也可以是风能或者其他的可再生能源。N个可再生能源采集单元可以是同一种类型的能源，也可以是混合各种不同类型的能源。
[0019]能量变换器的输出端并联连接双向逆变器的直流侧和储能单元，用于优化可再生能源采集单元的输出特性，使可再生能源采集单元输出功率最大，同时将可再生能源采集单元输出的直流电能输出到双向逆变器和/或储能单元。本系统中包括N个能量变换器，输入端分别与N个可再生能源采集单元对应连接，输出端并联后连接双向逆变器的直流侧和储能单元。能量变换器的选型根据可再生能源的种类对应选择，如太阳能光伏对应选择光伏MPPT优化器，风能对应选择风能MPPT优化器等。
[0020]储能单元连接能量变换器的并联输出端和双向逆变器的直流侧，用于存储电能。当可再生能源采集单元采集的能量充足的时候，储能单元将部分电能存储起来；当可再生能源采集单元采集的能量不足的时候，将电能释放出来，以稳定系统输出。
[0021]双向逆变器直流侧连接能量变换器的并联输出端和储能单元，交流侧外接电网或其他用电设备，用于将能量变换器和/或储能单元输出的直流电转换为交流电输出到外接电网或其他用电设备，也可以将电网输出的交流电转换为直流电输出到储能单元。本实施例中双向逆变器具有通讯端口，可通过通讯电缆与控制单元连接，获取相应控制指令，也可以由其自身程序发送控制指令，具体的控制指令获取来源通过双向逆变器的参数设置进行选择。在可再生能源采集单元采集的能量充足，高于电网或其他用电设备需求时，双向逆变器根据控制指令将能量变换单元输出的直流电转换为交流电输出，剩余电能存储到储能单元；在可再生能源采集单元采集的能量不足，低于电网或其他用电设备需求时，双向逆变器根据控制指令将能量变换单元输出的直流电转换为交流电输出，同时将储能单元存储的直流电转换为交流电输出；当外接电网用电需求较低时，双向逆变器还能根据控制指令将电网的电能转换为直流电输出到存储单元。
[0022]当双向逆变器的参数设置为控制指令来源于外部控制单元时，所述具有储能功能的分布式可再生能源并离网系统还需设置一控制单元，通过通讯电缆与双向逆变器连接，用于向双向逆变器发送控制命令。同时，控制单元还可以显示双向逆变器电压、电流、功率等运行信息和相关故障信息。
[0023]当双向逆变器输出交流电压与电网或其他用电设备电压所需供电电压不匹配时，所述具有储能功能的分布式可再生能源并离网系统还需设置一变压器，进行电压制式的转换或者电气隔离，使之相匹配。所属变压器设置于双向逆变器交流侧与外接电网或其他用电设备之间，当系统并网运行时，变压器电网侧外接电网，变压器进行电压制式的转换，使双向逆变器输出的交流电压与电网电压相匹配；当系统离网孤岛运行时