本發(fā)明涉及光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)，特別涉及一種基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在新能源汽車、工業(yè)互聯(lián)、5g通信、電子類消費(fèi)等多重需求的拉動(dòng)下，第三代半導(dǎo)體材料、器件正在快速實(shí)現(xiàn)從技術(shù)研發(fā)到規(guī)?；慨a(chǎn)。目前，將第三代半導(dǎo)體應(yīng)用在光伏系統(tǒng)，其能量轉(zhuǎn)化效率、穩(wěn)定性和成本相較于傳統(tǒng)的硅基光伏系統(tǒng)有了顯著的改進(jìn)。因此需對基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)進(jìn)行研究。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，專利公開號(hào)為cn116207788a的《一種光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的母線控制方法》通過在光伏板對應(yīng)的mppt電壓高于母線電壓時(shí)，對雙向dc/dc單元進(jìn)行全橋延時(shí)控制，從而可以對光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)的母線電壓進(jìn)行抬升，以保證光伏系統(tǒng)可以保持最大功率進(jìn)行輸出，進(jìn)而有效提高光伏系統(tǒng)的工作效率。并且，母線控制方向在實(shí)施上較為簡單，可以有效避免電路復(fù)雜造成的冗余。

3、將光伏系統(tǒng)應(yīng)用到新能源車輛充換電等實(shí)際場景時(shí)，光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)與換電站系統(tǒng)之間的交互會(huì)受到光伏系統(tǒng)電能波動(dòng)的影響，然而，上述現(xiàn)有技術(shù)只考慮了光伏系統(tǒng)的輸出、儲(chǔ)能以及對應(yīng)的母線控制，未對上述問題進(jìn)行解決，系統(tǒng)對新能源電能的消納能力較差，電網(wǎng)穩(wěn)定性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中沒有比較可靠的針對系統(tǒng)對新能源電能的消納能力較差，電網(wǎng)穩(wěn)定性較差的問題。

2、一方面，本發(fā)明提供了一種基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)，包括：第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、換電站系統(tǒng)、充電樁、微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)和控制開關(guān)。

3、所述第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)、所述換電站系統(tǒng)均與母線變換電連接，所述充電樁與所述換電站系統(tǒng)電連接，所述微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)通過所述控制開關(guān)分別與所述第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)、所述換電站系統(tǒng)、母線、電網(wǎng)電連接。

4、所述第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)用于產(chǎn)生電能。

5、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)用于存儲(chǔ)電能。

6、所述換電站系統(tǒng)用于將電能輸送給所述充電樁。

7、所述充電樁用于供新能源車輛充電。

8、所述微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)用于通過所述控制開關(guān)控制所述第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)、所述換電站系統(tǒng)之間的電能交互。

9、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，母線包括：直流母線和交流母線。

10、所述第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)通過光伏逆變器與交流母線電連接，通過第一dc/dc變換器與直流母線電連接。

11、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)通過儲(chǔ)能變流器與交流母線電連接，通過第二dc/dc變換器與直流母線電連接。

12、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述換電站系統(tǒng)通過ac/dc變換器與交流母線電連接，通過第三dc/dc變換器與直流母線電連接。

13、所述充電樁包括：交流充電樁和直流充電樁；所述交流充電樁與所述ac/dc變換器電連接，所述直流充電樁與所述dc/dc變換器電連接。

14、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)包括：微網(wǎng)控制系統(tǒng)、站控云平臺(tái)。

15、所述微網(wǎng)控制系統(tǒng)用于控制所述第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)、所述換電站系統(tǒng)之間的電能交互；當(dāng)所述微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)與電網(wǎng)連通時(shí)，系統(tǒng)處于并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)所述微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開時(shí)，系統(tǒng)處于離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。

16、所述站控云平臺(tái)用于對所述第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)、所述換電站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)，以及報(bào)表制作、動(dòng)能監(jiān)視和運(yùn)維管理。

17、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述微網(wǎng)控制系統(tǒng)通過雙向變流器分別與交流母線、直流母線電連接。

18、所述雙向變流器用于在并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，采用p/q控制策略控制所述第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)、所述換電站系統(tǒng)之間的電能交互。

19、所述雙向變流器還用于在離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，采用v/f控制策略控制所述第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)、所述換電站系統(tǒng)之間的電能交互。

20、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述微網(wǎng)控制系統(tǒng)還用于根據(jù)所述第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)、所述換電站系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，控制所述雙向變流器在p/q控制策略和v/f控制策略之間進(jìn)行切換。

21、本發(fā)明中的一種基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

22、通過將第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、換電站系統(tǒng)、充電樁、微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)和控制開關(guān)相配合，提高了系統(tǒng)對新能源電能的消納能力和電網(wǎng)穩(wěn)定性。

23、提出的第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)通過光伏逆變器與交流母線電連接，通過第一dc/dc變換器與直流母線電連接，提高了光伏系統(tǒng)與母線的交互靈活性。

24、提出的儲(chǔ)能系統(tǒng)通過儲(chǔ)能變流器與交流母線電連接，通過第二dc/dc變換器與直流母線電連接，提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)與母線的交互靈活性。

25、提出的換電站系統(tǒng)通過ac/dc變換器與交流母線電連接，通過第三dc/dc變換器與直流母線電連接，提高了換電站系統(tǒng)與母線的交互靈活性。

26、通過微網(wǎng)控制系統(tǒng)控制第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、換電站系統(tǒng)之間的電能交互；當(dāng)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)與電網(wǎng)連通時(shí)，系統(tǒng)處于并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開時(shí)，系統(tǒng)處于離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，提高了系統(tǒng)供電可靠性。

27、通過雙向變流器在并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，采用p/q控制策略控制第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)、所述換電站系統(tǒng)之間的電能交互，在離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，采用v/f控制策略控制第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、換電站系統(tǒng)之間的電能交互，提高了系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)壓能力。

28、通過微網(wǎng)控制系統(tǒng)根據(jù)第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、換電站系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，控制雙向變流器在p/q控制策略和v/f控制策略之間進(jìn)行切換，提高了電能控制切換的平穩(wěn)性。

技術(shù)特征：

1.一種基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)，包括：第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、換電站系統(tǒng)、充電樁，其特征在于，還包括：微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)和控制開關(guān)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)，其特征在于，母線包括：直流母線和交流母線；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)通過儲(chǔ)能變流器與交流母線電連接，通過第二dc/dc變換器與直流母線電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)，其特征在于，所述換電站系統(tǒng)通過ac/dc變換器與交流母線電連接，通過第三dc/dc變換器與直流母線電連接；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)，其特征在于，所述微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)包括：微網(wǎng)控制系統(tǒng)、站控云平臺(tái)；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)，其特征在于，所述微網(wǎng)控制系統(tǒng)通過雙向變流器分別與交流母線、直流母線電連接；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)，其特征在于，所述微網(wǎng)控制系統(tǒng)還用于根據(jù)所述第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)、所述換電站系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，控制所述雙向變流器在p/q控制策略和v/f控制策略之間進(jìn)行切換。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于第三代半導(dǎo)體的光儲(chǔ)充換能源系統(tǒng)，包括：第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、換電站系統(tǒng)、充電樁、微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)和控制開關(guān)；第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)用于產(chǎn)生電能；儲(chǔ)能系統(tǒng)用于存儲(chǔ)電能；換電站系統(tǒng)用于將電能輸送給充電樁；充電樁用于供新能源車輛充電；微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)用于通過控制開關(guān)控制第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、換電站系統(tǒng)之間的電能交互。本申請通過將第三代半導(dǎo)體光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、換電站系統(tǒng)、充電樁、微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)和控制開關(guān)相配合，提高了系統(tǒng)對新能源電能的消納能力和電網(wǎng)穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：魏飛,苗偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川新工綠氫科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21