本技術(shù)涉及光伏發(fā)電新能源領(lǐng)域，尤其涉及一種基于超級(jí)電容器的光伏發(fā)電補(bǔ)償技術(shù)，更涉及優(yōu)化超級(jí)電容利用率的一種饋電式能量管理方式。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源領(lǐng)域的不斷發(fā)展，進(jìn)幾年在全球范圍的光伏發(fā)電突飛猛進(jìn)，各地大大小小的光伏發(fā)電項(xiàng)目大量增加，甚至已大量進(jìn)行家庭。

2、因?yàn)楣夥l(fā)電受天氣變化影響特別大，當(dāng)前不管是大型三相發(fā)電還是家庭小型單相發(fā)電。都會(huì)采用傳統(tǒng)電池作為直流緩沖儲(chǔ)存。不同電池具備以下不可避免的缺點(diǎn)和安全隱患。

3、鉛酸電池：壽命低，基本每年都要進(jìn)行更換，且更換下來的廢舊電池會(huì)造成非常嚴(yán)重的環(huán)節(jié)污染。

4、三元鋰電池：安全性差，目前在儲(chǔ)能、電動(dòng)工具、電動(dòng)車、通訊設(shè)備等應(yīng)用領(lǐng)域均已發(fā)生多起燃燒、爆炸等安全事故。且在鋰電池類型中的壽命也差。

5、磷酸鐵鋰電池：同樣有安全性差，易燃易爆等缺點(diǎn)。

6、鈦酸鋰電池：成本高、易燃易爆。

7、所有電池的放電倍率都比較低，為了滿足光伏發(fā)電系統(tǒng)后級(jí)并網(wǎng)逆變器的輸出功率，必須配備大于輸出電流n倍容量的電池。又因電池的以上自身缺陷，造成惡性循環(huán)，使發(fā)電長期成本增加，等效于在很大程度上降低了光伏發(fā)電的效率和能源利用率。

8、但是如果在光伏發(fā)電系統(tǒng)中不配備儲(chǔ)能單元，又因光伏能源的不穩(wěn)定性原因，使得系統(tǒng)直流環(huán)節(jié)波動(dòng)太大，甚至不定時(shí)長的斷電。其后果是造成整個(gè)光伏系統(tǒng)癱瘓，部分組件或所有組件出現(xiàn)死機(jī)或停機(jī)現(xiàn)象。給發(fā)電管理帶來非常大的困難。

9、在當(dāng)前能源資源缺乏的趨勢下，各種級(jí)別光伏發(fā)電項(xiàng)目劇增的情況下，國家鼓勵(lì)和提倡節(jié)能環(huán)保的政策下。能否改善甚至解決目前光伏發(fā)電行業(yè)中的以上問題，是一個(gè)值得我們深入研究的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本技術(shù)方案提供一種基于超級(jí)電容器的饋電式光伏發(fā)電補(bǔ)償系統(tǒng)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)方案如下：

3、一種基于超級(jí)電容器的饋電式光伏發(fā)電補(bǔ)償系統(tǒng)，包括直流母線接口，以及與所述直流母線接口連接的pcs，以及與所述pcs連接的三相電網(wǎng)；

4、還包括主控制系統(tǒng)，用于發(fā)送控制信號(hào)；

5、單向?qū)Я飨到y(tǒng)與并線繼電器，設(shè)置在所述直流母線接口以及pcs之間，且能接收所述主控制系統(tǒng)的控制信號(hào)，用于控制所述直流母線接口以及pcs之間的通斷；

6、超級(jí)電容儲(chǔ)能，其與所述單向?qū)Я飨到y(tǒng)與并線繼電器連接，其根據(jù)接收的控制信號(hào)開啟后給所述pcs供能進(jìn)行補(bǔ)償；

7、超級(jí)電容管理系統(tǒng)，其接收所述主控制系統(tǒng)的控制信號(hào)，并控制所述超級(jí)電容儲(chǔ)能工作。

8、在一些實(shí)施例中，還包括放電電阻，其與所述主控制系統(tǒng)連接，接收到信號(hào)后，用于將所述超級(jí)電容儲(chǔ)能進(jìn)行放電。

9、在一些實(shí)施例中，還包括acdc充電機(jī)，其分別與所述超級(jí)電容儲(chǔ)能、pcs以及主控制系統(tǒng)連接。

10、在一些實(shí)施例中，所述單向?qū)Я飨到y(tǒng)與并線繼電器中的控制模塊為繼電器、接觸器、igbt、mos管、機(jī)械開關(guān)中的一種。

11、在一些實(shí)施例中，所述超級(jí)電容儲(chǔ)能為超級(jí)電容單體，其容量為5-500f之間，電壓為600-1200v。

12、在一些實(shí)施例中，所述超級(jí)電容儲(chǔ)能為濕式超級(jí)電容和干式超級(jí)電容，以及鋰離子超級(jí)電容中的一種。

13、在一些實(shí)施例中，還包括與所述主控制系統(tǒng)連接的通訊模塊。

14、在一些實(shí)施例中，還包括與所述主控制系統(tǒng)連接的顯示模塊。

15、本申請(qǐng)有益效果為：

16、1、能降傳統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的總體成本以及長期成本。2、本實(shí)用新型采用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能緩沖，其壽命長，可以在很長時(shí)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。3、本實(shí)用新型能更好的穩(wěn)定光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流母線電壓。4、本實(shí)用新型給為光伏發(fā)電產(chǎn)并網(wǎng)提供更高的峰值功率。5、本實(shí)用新型能在當(dāng)光伏能源很弱時(shí)，正常維持系統(tǒng)工作。6、本實(shí)用新型能在夜間保持光伏發(fā)電系統(tǒng)的待機(jī)工作。7、本實(shí)用新型因?yàn)槌?jí)電容的長壽命性和低內(nèi)阻性，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。8、本實(shí)用新型因采用超級(jí)電容器件，與傳統(tǒng)系統(tǒng)采用電池儲(chǔ)能相比，安全性更高，不燃燒不爆炸。9、本實(shí)用新型采用市電回饋方式，可以大大減小儲(chǔ)能單元的容量，從而降低成本。10、本實(shí)用新型采用單向可控并線方式，與上位機(jī)配合，能源管理更靈活。11、本實(shí)用新型能全天保證mttp和dcac不會(huì)因?yàn)殡娫床环€(wěn)定而死機(jī)停機(jī)。

技術(shù)特征：

1.一種基于超級(jí)電容器的饋電式光伏發(fā)電補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，包括直流母線接口，以及與所述直流母線接口連接的pcs，以及與所述pcs連接的三相電網(wǎng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超級(jí)電容器的饋電式光伏發(fā)電補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：還包括放電電阻，其與所述主控制系統(tǒng)連接，接收到信號(hào)后，用于將所述超級(jí)電容儲(chǔ)能進(jìn)行放電。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于超級(jí)電容器的饋電式光伏發(fā)電補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：還包括acdc充電機(jī)，其分別與所述超級(jí)電容儲(chǔ)能、pcs以及主控制系統(tǒng)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于超級(jí)電容器的饋電式光伏發(fā)電補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述單向?qū)Я飨到y(tǒng)與并線繼電器中的控制模塊為繼電器、接觸器、igbt、mos管、機(jī)械開關(guān)中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于超級(jí)電容器的饋電式光伏發(fā)電補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述超級(jí)電容儲(chǔ)能為超級(jí)電容單體，其容量為5-500f之間，電壓為600-1200v。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于超級(jí)電容器的饋電式光伏發(fā)電補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述超級(jí)電容儲(chǔ)能為濕式超級(jí)電容和干式超級(jí)電容，以及鋰離子超級(jí)電容中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超級(jí)電容器的饋電式光伏發(fā)電補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：還包括與所述主控制系統(tǒng)連接的通訊模塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超級(jí)電容器的饋電式光伏發(fā)電補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：還包括與所述主控制系統(tǒng)連接的顯示模塊。

技術(shù)總結(jié)
一種基于超級(jí)電容器的饋電式光伏發(fā)電補(bǔ)償系統(tǒng)，包括直流母線接口，以及與所述直流母線接口連接的PCS，以及與所述PCS連接的三相電網(wǎng)；還包括主控制系統(tǒng)，用于發(fā)送控制信號(hào)；單向?qū)Я飨到y(tǒng)與并線繼電器，設(shè)置在所述直流母線接口以及PCS之間，且能接收所述主控制系統(tǒng)的控制信號(hào)，用于控制所述直流母線接口以及PCS之間的通斷；超級(jí)電容儲(chǔ)能，其與所述單向?qū)Я飨到y(tǒng)與并線繼電器連接，其根據(jù)接收的控制信號(hào)開啟后給所述PCS供能進(jìn)行補(bǔ)償；超級(jí)電容管理系統(tǒng)，其接收所述主控制系統(tǒng)的控制信號(hào)，并控制所述超級(jí)電容儲(chǔ)能工作。

技術(shù)研發(fā)人員：陳達(dá)兵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：磅礴新能源技術(shù)（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240606
技術(shù)公布日：2025/5/15