一种五电平光伏储能变换系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种五电平光伏储能变换系统，包括：PV阵列、储能元件、五电平逆变器、两个DC/DC电路；PV阵列的正端连接五电平逆变器的+2电平输入端，PV阵列的负端连接五电平逆变器的-2电平输入端；储能元件的正端通过一个DC/DC电路连接五电平逆变器的+2电平输入端，储能元件的负端通过一个DC/DC电路连接五电平逆变器的-2电平输入端；储能元件的正端连接五电平逆变器的+1电平输入端，储能元件的负端连接五电平逆变器的-1电平输入端；储能元件的正端和负端之间连接串联的两个第一电容，两个第一电容的公共端连接五电平逆变器的0电平输入端。平衡PV阵列的发电量，将白天多余电量存储，供晚上使用，或削峰填谷。
【专利说明】一种五电平光伏储能变换系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光伏发电【技术领域】，特别涉及一种五电平光伏储能变换系统。
【背景技术】
[0002]随着世界能源的紧缺，现在利用光伏发电越来越得到重视。但是，可以理解的是，光伏发电利用的是太阳能，这样白天时，？V阵列发电的电量就比较充足，但是晚上没有光照以后，阵列就无法发电。
[0003]为了解决白天发电充足而晚上发电欠缺的问题，本领域技术人员需要提供一种光伏储能变换系统，能够平衡？V阵列的发电量，将白天的多余电量进行存储，供晚上使用，或者削峰填谷。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种五电平光伏储能变换系统，能够平衡？乂阵列的发电量，将白天的多余电量进行存储，供晚上使用，或者削峰填谷。
[0005]本实施例提供一种五电平光伏储能变换系统，包括…阵列、储能元件、五电平逆变器、两个0(:/0(:电路；
[0006]所述？V阵列的正端连接所述五电平逆变器的+2电平输入端，所述？乂阵列的负端连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；
[0007]所述储能元件的正端通过一个所述0(:/0(:电路连接所述五电平逆变器的+2电平输入端，所述储能元件的负端通过一个所述0(:/0(:电路连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；
[0008]所述储能元件的正端连接所述五电平逆变器的+1电平输入端，所述储能元件的负端连接所述五电平逆变器的-1电平输入端；
[0009]所述储能元件的正端和负端之间连接串联的两个第一电容，所述两个第一电容的公共端连接所述五电平逆变器的0电平输入端。
[0010]优选地，白天时，所述？乂阵列工作，所述储能元件不输出能量，所述五电平逆变器工作于三电平模式。
[0011]优选地，当所述阵列工作，所述储能元件不输出能量时，所述阵列给所述储能元件充电。
[0012]优选地，晚上时，所述？乂阵列不工作，所述储能元件输出能量，所述五电平逆变器工作于三电平模式或工作于五电平模式。
[0013]优选地，白天时，所述？乂阵列工作，所述储能元件输出能量，所述五电平逆变器工作于五电平模式。
[0014]优选地，还包括两个第二电容，所述阵列的正端和负端之间连接串联的所述两个第二电容，所述两个第二电容的公共端连接所述五电平逆变器的0电平输入端。
[0015]本实用新型还提供一种五电平光伏储能变换系统，包括:？乂阵列、储能元件、五电平逆变器、两个0(:/0(:电路；
[0016]所述储能元件的正端连接所述五电平逆变器的+2电平输入端，所述储能元件的负端连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；
[0017]所述？V阵列的正端通过一个所述0(:/0(:电路连接所述五电平逆变器的+2电平输入端，所述”阵列的负端通过一个所述0(:/0(:电路连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；
[0018]所述？V阵列的正端连接所述五电平逆变器的+1电平输入端，所述？乂阵列的负端连接所述五电平逆变器的-1电平输入端；
[0019]所述？V阵列的正端和负端之间连接串联的两个第一电容，所述两个第一电容的公共端连接所述五电平逆变器的0电平输入端。
[0020]优选地，白天时，所述？乂阵列工作，所述储能元件不输出能量，所述五电平逆变器工作于三电平模式或五电平模式。
[0021]优选地，晚上时，所述？乂阵列不工作，所述储能元件输出能量，所述五电平逆变器工作于三电平模式。
[0022]优选地，所述阵列工作，所述储能元件不输出能量时，所述阵列给所述储能元件充电。
[0023]优选地，白天时，所述？乂阵列工作，所述储能元件输出能量，所述五电平逆变器工作于五电平模式。
[0024]优选地，还包括两个第二电容，所述储能元件的正端和负端之间连接串联的所述两个第二电容，所述两个第二电容的公共端连接所述五电平逆变器的0电平输入端。
[0025]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0026]本实施例提供的系统，即包括？乂阵列又包括储能元件，在？V阵列工作时，可以为储能元件充电。这样可以将阵列多余的能量储存起来，以便于晚上？乂阵列不能工作时，储能元件储存的能量可以为负载输出或者反馈给电网。这样可以平衡阵列的发电量，将白天的多余电量进行存储，供晚上使用，或者削峰填谷。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本实用新型提供的五电平光伏储能变换系统实施例一示意图；
[0029]图2是本实用新型提供的五电平光伏储能变换系统实施例二示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0032]实施例一:
[0033]参见图1，该图为本实用新型提供的五电平光伏储能变换系统实施例一示意图。
[0034]本实施例提供的五电平光伏储能变换系统，包括…阵列100、储能元件200、五电平逆变器300、两个0(:/0(:电路400 ；
[0035]所述？V阵列100的正端连接所述五电平逆变器300的+2电平输入端，所述？乂阵列100的负端连接所述五电平逆变器300的-2电平输入端；
[0036]所述储能元件200的正端通过一个所述00/0(:电路连接所述五电平逆变器300的+2电平输入端，所述储能元件200的负端通过一个所述0(:/0(:电路400连接所述五电平逆变器300的-2电平输入端；
[0037]所述储能元件200的正端连接所述五电平逆变器300的+1电平输入端，所述储能元件200的负端连接所述五电平逆变器300的-1电平输入端；
[0038]所述储能元件200的正端和负端之间连接串联的两个第一电容01，所述两个第一电容的公共端连接所述五电平逆变器300的0电平输入端。
[0039]本实施例提供的系统，即包括？乂阵列又包括储能元件，在？V阵列工作时，可以为储能元件充电。这样可以将阵列多余的能量储存起来，以便于晚上？乂阵列不能工作时，储能元件储存的能量可以为负载输出或者反馈给电网。这样可以平衡阵列的发电量，将白天的多余电量进行存储，供晚上使用，或者削峰填谷。
[0040]需要说明的是，图1所示的实施例中，白天时，所述？乂阵列100可以工作，所述储能元件200可以不输出能量，所述五电平逆变器300工作于三电平模式；此时工作在0、-2和+2这二电平模式。
[0041]或，
[0042]白天时，所述？乂阵列100工作，所述储能元件200输出能量，所述五电平逆变器300工作于五电平模式。此时，逆变器工作在0、+1、-1、—2、-2这五电平模式。
[0043]另外，所述阵列100工作，所述储能元件200不输出能量时，所述阵列100可以给所述储能元件200充电。
[0044]图1所示的实施例，晚上时，所述？乂阵列100不工作，所述储能元件200输出能量，所述五电平逆变器300工作于三电平模式或工作于五电平模式。此时，逆变器工作于三电平模式，工作在0、-1和+1这三电平模式。逆变器工作在五电平模式时，逆变器工作在0、+1 ? ~1 ? +2^ ~2这五电平|旲式。
[0045]另外，还包括两个第二电容02，所述？乂阵列100的正端和负端之间连接串联的所述两个第二电容02，所述两个第二电容02的公共端连接所述五电平逆变器300的0电平输入端。
[0046]可以理解的是，两个第二电容02，也可以有别的连接方式，比如正1和正2电平，负1和负2电平之间跨接电容，电容连接不是本实用新型的核心，这里不限定具体的连接方式。
[0047]实施例二:
[0048]参见图2，该图为本实用新型提供的五电平光伏储能变换系统实施例二示意图。
[0049]本实施例中，阵列和储能元件位置进行了互换。
[0050]本实施例提供的五电平光伏储能变换系统，包括…阵列100、储能元件200、五电平逆变器300、两个0(:/0(:电路400 ；
[0051]所述储能元件200的正端连接所述五电平逆变器300的+2电平输入端，所述储能元件200的负端连接所述五电平逆变器300的-2电平输入端；
[0052]所述？乂阵列100的正端通过一个所述00/0(:电路连接所述五电平逆变器300的+2电平输入端，所述？乂阵列100的负端通过一个所述0(:/0(:电路连接所述五电平逆变器300的-2电平输入端；
[0053]所述？V阵列100的正端连接所述五电平逆变器的+1电平输入端，所述？乂阵列的负端连接所述五电平逆变器300的-1电平输入端；
[0054]所述？V阵列100的正端和负端之间连接串联的两个第一电容01，所述两个第一电容的公共端连接所述五电平逆变器300的0电平输入端。
[0055]本实施例提供的系统，即包括？乂阵列又包括储能元件，在？V阵列工作时，可以为储能元件充电。这样可以将阵列多余的能量储存起来，以便于晚上？乂阵列不能工作时，储能元件储存的能量可以为负载输出或者反馈给电网。这样可以平衡阵列的发电量，将白天的多余电量进行存储，供晚上使用，或者削峰填谷。
[0056]需要说明的是，图2所示的实施例中，白天时，所述？乂阵列100工作，所述储能元件200不输出能量，所述五电平逆变器300工作于三电平模式或五电平模式；此时，逆变器工作于0、-1和+1这三电平模式。
[0057]或，
[0058]白天时，所述？乂阵列100工作，所述储能元件200输出能量，所述五电平逆变器300工作于五电平模式。此时，逆变器工作在0、+1、-1、—2、-2这五电平模式。
[0059]图2所示的实施例中，晚上时，所述？乂阵列100不工作，所述储能元件200输出能量，所述五电平逆变器300工作于三电平模式。此时，逆变器工作在0、-2和+2这三电平模式。
[0060]另外，所述阵列100工作，所述储能元件200不输出能量时，所述阵列100给所述储能元件200充电。
[0061]另外，还包括两个第二电容02，所述储能元件200的正端和负端之间连接串联的所述两个第二电容02，所述两个第二电容02的公共端连接所述五电平逆变器300的0电平输入端。
[0062]可以理解的是，两个第二电容02，也可以有别的连接方式，比如正1和正2电平，负1和负2电平之间跨接电容，电容连接不是本实用新型的核心，这里不限定具体的连接方式。
[0063]本实用新型以上两个实施例提供的五电平光伏储能变换系统，在五电平逆变器中，将？^阵列和储能元件有机结合起来，能够在白天时，利用阵列充足的电量给储能元件进行充电。当晚上时，？^阵列不能工作了，利用储能元件中储存的电量来给负载或电网进行供电。可以理解的是，当阵列工作时，所述储能元件也可以工作，进而可以使逆变器工作在五电平模式。
[0064]另外，可以理解的是，当逆变器进行并网发电时，逆变器和电网之间还可以包括滤波单元，滤波单元对于逆变器输出的交流电进行滤波以后反馈到电网上。
[0065]需要说明的是，图1和图2中的逆变器均是以单相来示意的，后续的滤波单元和电网均是以三相来示意的。可以理解的是，本实用新型以上实施例提供的系统，不仅可以应用于五电平中，也同样适用于五电平以上的多电平逆变器中，例如，七电平逆变器和九电平逆变器。
[0066]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种五电平光伏储能变换系统，其特征在于，包括:PV阵列、储能元件、五电平逆变器、两个DC/DC电路； 所述PV阵列的正端连接所述五电平逆变器的+2电平输入端，所述PV阵列的负端连接所述五电平逆变器的-2电平输入端； 所述储能元件的正端通过一个所述DC/DC电路连接所述五电平逆变器的+2电平输入端，所述储能元件的负端通过一个所述DC/DC电路连接所述五电平逆变器的-2电平输入端; 所述储能元件的正端连接所述五电平逆变器的+1电平输入端，所述储能元件的负端连接所述五电平逆变器的-1电平输入端； 所述储能元件的正端和负端之间连接串联的两个第一电容，所述两个第一电容的公共端连接所述五电平逆变器的O电平输入端。
2.根据权利要求1所述的五电平光伏储能变换系统，其特征在于，白天时，所述PV阵列工作，所述储能元件不输出能量，所述五电平逆变器工作于三电平模式。
3.根据权利要求2所述的五电平光伏储能变换系统，其特征在于，当所述PV阵列工作，所述储能元件不输出能量时，所述PV阵列给所述储能元件充电。
4.根据权利要求1所述的五电平光伏储能变换系统，其特征在于，晚上时，所述PV阵列不工作，所述储能元件输出能量，所述五电平逆变器工作于三电平模式或工作于五电平模式。
5.根据权利要求1所述的五电平光伏储能变换系统，其特征在于，白天时，所述PV阵列工作，所述储能元件输出能量，所述五电平逆变器工作于五电平模式。
6.根据权利要求1-5任一项所述的五电平光伏储能变换系统，其特征在于，还包括两个第二电容，所述PV阵列的正端和负端之间连接串联的所述两个第二电容，所述两个第二电容的公共端连接所述五电平逆变器的O电平输入端。
7.—种五电平光伏储能变换系统，其特征在于，包括:PV阵列、储能元件、五电平逆变器、两个DC/DC电路； 所述储能元件的正端连接所述五电平逆变器的+2电平输入端，所述储能元件的负端连接所述五电平逆变器的-2电平输入端； 所述PV阵列的正端通过一个所述DC/DC电路连接所述五电平逆变器的+2电平输入端，所述PV阵列的负端通过一个所述DC/DC电路连接所述五电平逆变器的-2电平输入端； 所述PV阵列的正端连接所述五电平逆变器的+1电平输入端，所述PV阵列的负端连接所述五电平逆变器的-1电平输入端； 所述PV阵列的正端和负端之间连接串联的两个第一电容，所述两个第一电容的公共端连接所述五电平逆变器的O电平输入端。
8.根据权利要求7所述的五电平光伏储能变换系统，其特征在于，白天时，所述PV阵列工作，所述储能元件不输出能量，所述五电平逆变器工作于三电平模式或五电平模式。
9.根据权利要求7所述的五电平光伏储能变换系统，其特征在于，晚上时，所述PV阵列不工作，所述储能元件输出能量，所述五电平逆变器工作于三电平模式。
10.根据权利要求8所述的五电平光伏储能变换系统，其特征在于，所述PV阵列工作，所述储能元件不输出能量时，所述PV阵列给所述储能元件充电。
11.根据权利要求7所述的五电平光伏储能变换系统，其特征在于，白天时，所述PV阵列工作，所述储能元件输出能量，所述五电平逆变器工作于五电平模式。
12.根据权利要求7-11任一项所述的五电平光伏储能变换系统，其特征在于，还包括两个第二电容，所述储能元件的正端和负端之间连接串联的所述两个第二电容，所述两个第二电容的公共端连接所述五电平逆变器的O电平输入端。
【文档编号】H02J7/35GK204167986SQ201420662931
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】张 成, 邹海晏, 陶磊, 丁杰, 徐涛涛 申请人:阳光电源股份有限公司