一种高层建筑微电网的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高层建筑微电网，主要由建筑立面子网模块和屋顶子网模块组成。建筑立面子网模块位于不同阴影遮挡区域的光伏组件组串后分别连接至组串型并网逆变器不同的输入端，组串型并网逆变器输出端连接至双向变换器的输出端及该区域的负荷，蓄电池组连接至双向变换器的直流侧，双向变换器的输入端连接市电母线。屋顶子网模块与市电连接，屋顶光伏发电模块及负荷分别与储能变流器的交流侧连接，储能变流器的直流侧连接蓄电池组。本实用新型有效降低了建筑阴影遮挡对光伏发电效率的影响；满足了系统的稳定需求；实现了市电、光伏发电、蓄电池互补，大大提高了高层建筑供电的可靠性和经济性。
【专利说明】—种高层建筑微电网
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微电网领域，特别涉及一种高层建筑微电网。
【背景技术】
[0002]随着传统能源日益枯竭，环境问题日益凸显，用电日益紧张。分布式能源发电与建筑相结合越来越受到人们的重视。高层建筑负荷大，能耗高，充分利用分布式能源发电成为解决这一问题的重要手段之一。然而，由于建筑立面上的组件在不同时刻都会受到不同程度阴影遮挡的影响，若按照简单串并联后接入电站型并网逆变器。由于受到阴影遮挡的影响，每个组串中光伏组件的电压电流会有很大的差别，从而影响到整个光伏发电效率。此夕卜，大量的分布式能源直接并入该建筑的公共电网中。分布式发电的波动性和间断性将会给该建筑的公共电网的稳定带来很大的挑战。
【发明内容】
[0003]针对以上出现的问题，本实用新型提供的高层建筑微电网是保证光伏发电效率和安全并网的重要途径，有效克服了光伏组件因受阴影遮挡而造成的组串电压、电流不一致，从而导致光伏发电效率较低的缺陷；提高了高层建筑供电系统的稳定性。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型的高层建筑微电网是这样实现的:一种高层建筑微电网，主要由建筑立面子网模块和屋顶子网模块组成。
[0005]建筑立面子网模块位于不同阴影遮挡区域的光伏组件组串后分别连接至组串型并网逆变器不同的输入端，组串型并网逆变器输出端连接至双向变换器的输出端及该区域的负荷，蓄电池组连接至双向变换器的直流侧，双向变换器的输入端连接市电母线。
[0006]屋顶子网模块与市电连接，屋顶光伏发电模块及负荷分别与储能变流器的交流侧连接，储能变流器的直流侧连接蓄电池组。
[0007]建筑立面子网模块和屋顶子网模块有并网运行及孤岛运行两种工作模式，并能够在两种工作模式之间平滑切换。
[0008]建筑立面子网模块中光伏组件按照阴影分布情况进行组串。由于光伏组件在建筑立面上布板，或多或少会受到阴影的影响，但是建筑立面上的阴影呈区域性分布的。将同一阴影遮挡区域内的光伏组件组串后接入组串逆变器同一输入端，确保输入同一输入端的组串电压电流一致。
[0009]建筑立面子网模块组串型并网逆变器有两个及以上最大功率点跟踪输入端。每个最大功率点跟踪输入端允许连接不同类型、电压、电流的光伏组串。每个输入端互相不受影响，这样就克服了输入逆变器中组串电压、电流不同而导致发电效率低的缺陷。
[0010]建筑立面子网模块中的光伏组件不仅能够为该建筑提供电能，而且还能起到装饰作用，达到美化建筑的效果。
[0011]屋顶子网模块中的储能变流器可双向交直变流，并可实现并网运行及孤岛运行两种工作模式的平滑切换，保证了屋顶子网模块在市电正常或故障状态下都能正常运行，提高了建筑供电的可靠性。
[0012]本实用新型的高层建筑微电网，有效降低了建筑阴影遮挡对光伏发电效率产生的影响，提高了建筑立面上光伏发电的效率；同时满足了电力系统电压频率的稳定需求。该微电网能够实现市电、光伏发电、蓄电池互补，大大提高了高层建筑供电的可靠性和经济性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明:
[0014]附图1是高层建筑微电网结构拓扑图。
[0015]I是光伏组件；2是组串型并网逆变器；3是双向变流器；4是蓄电池组；5是建筑立面子网模块；6是储能变流器；7是屋顶光伏发电系统；8是屋顶子网模块；9是微电网母网模块；10是市电母线。
具体实施方案
[0016]如附图1所示，本实用新型中的高层建筑微电网主要由建筑立面子网模块5和屋顶子网模块8组成。
[0017]在建筑立面子网模块5中，根据阴影分布情况，将不同的阴影遮挡区域的光伏组件I组串后分别接入组串型并网逆变器2不同的最大功率点输入端中。经过设定组串型并网逆变器2的工作模式，使得组串型并网逆变器2不同的最大功率点输入端允许接入不同类型、电压、电流的光伏组件组串。组串型并网逆变器2的输出端连接至双向变流器3输出端及负荷。双向逆变器3直流端连接蓄电池组4。蓄电池组4用于缓冲系统的波动，确保系统的稳定性。双向逆变器3的输入端连接至市电母线10，完成并网。建筑立面子网模块5在市电母线10故障时可切换至孤网运行。
[0018]在屋顶子网模块8中，光伏发电系统7接入储能变流器6交流侧。储能变流器6的市电输入端连接至市电母线10，直流侧与蓄电池组4连接。储能变流器6可双向交直变流。可实现并网运行与孤岛运行两种工作模式的平滑切换。
【权利要求】
1.一种高层建筑微电网，主要由建筑立面子网模块和屋顶子网模块组成，其特征在于:所述建筑立面子网模块位于不同阴影遮挡区域的光伏组件组串后分别连接至组串型并网逆变器不同的输入端，组串型并网逆变器输出端连接至双向变换器的输出端及该区域的负荷，蓄电池组连接至双向变换器的直流侧，双向变换器的输入端连接市电母线；所述屋顶子网模块与市电连接，屋顶光伏发电模块及负荷分别与储能变流器的交流侧连接，储能变流器的直流侧连接蓄电池组。
2.根据权利要求1所述的高层建筑微电网，其特征在于:所述建筑立面子网模块和屋顶子网模块有并网运行及孤岛运行两种工作模式。
3.根据权利要求2所述的高层建筑微电网，其特征在于:所述建筑立面子网模块和屋顶子网模块可在两种工作模式间切换。
4.根据权利要求1所述的高层建筑微电网，其特征在于:所述组串型并网逆变器有两个及以上最大功率点跟踪输入端。
5.根据权利要求4所述的高层建筑微电网，其特征在于:所述最大功率点跟踪输入端可连接不同类型的光伏组件组串。
6.根据权利要求1所述的高层建筑微电网，其特征在于:所述储能变流器可双向交直变流。
【文档编号】H02J3/38GK203387292SQ201320505992
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】张功辉, 陈德志, 陈文峰, 刘广斌, 张占江, 吴向荣, 李俊 申请人:珠海兴业绿色建筑科技有限公司, 湖南兴业绿色能源科技有限公司, 珠海兴业节能科技有限公司, 珠海兴业新能源科技有限公司, 湖南兴业太阳能科技有限公司