智能FA51风光发电离网系统

1.概述

深圳中电长城能源有限公司风光智能发电离并网系统集风力发电、光伏发电、健身发电等绿色能源于一体，并具有绿色锂电储能功能及三路电源切换功能，可在逆变输出、市电、柴油发电机三路电源之间按优先级别进行切换，保证在任何情况下优先使用风光等绿色能源并对负荷持续稳定供电。

系统可根据用户需求及区域特点，灵活设置风、光等绿色能源输入配比，提供单相接口，可根据负荷可靠性要求灵活配置蓄电池容量。图1所示为系统柜的外观图。

2.系统组成

风光智能发电系统立足于绿色能源利用，通过将太阳能、风能等绿色能源转换为符合用户用电要求的交流电（或直流电）以满足用户日常用电需求，在节约用户用电成本的同时实现绿色环保。

系统由太阳能组件、风力发电机、健身发电车、充电控制单元、储能单元和双向逆变单元组成，如图2和图3所示。

3.系统功能

系统发电、用电、充放电示意如图4所示。

（1）自发自用，富余储存

在外界有太阳能或风能等绿色能源时，负荷优先使用绿色能源；当绿色能源有富余时，系统对蓄电池进行充电。

图1 系统柜外观图

（2）电池充满，馈电上网

满足用户本身需求和给电池充满电后，馈送到电网，能量不浪费，还为用户产生效益。

图2 系统框图

图3 实物连线示意图

图4 系统发电、用电、充放电示意图

（3）绿能不足，电池优先

当风、光等绿色能源的发电量小于负荷需求，储能电池将释放所储存的能量弥补能源缺口。

（4）电池欠电压，电网补充

如果电池欠电压且有市电的情况下，系统切换到市电供电，市电同时给蓄电池充电以保护蓄电池和做必要的能量储备。

（5）电网不稳，系统给力

电网不稳一种情况为供电时间上的不稳，即电网有时有电，有时无电；另一种情况是电网有电但电压不稳定。针对前一种情况，当公共电网无电时，交流切换开关断开，双向逆变器以离网逆变模式给负荷供电，风光智能发电系统起到储能和稳定输出的作用。针对电压不稳定情况，风光智能发电系统带稳压功能，能够提供稳定的输出。

4.关键设备描述(www.xing528.com)

（1）智能充放电控制单元

智能充放控制单元采用目前先进的MPPT控制技术，实现绿色能源的最大化利用。该单元提供两路光伏输入接口、一路风力发电接口和一路健身发电接口；并可根据客户需求及区域特点灵活配置各类接口数量达到资源的最优化。单元主要实现对输入能源的监测与转化，并根据蓄电池的实时状态确定最优充放电模式。

（2）逆变单元

逆变单元选用集成中央处理器IC芯片，采用自耦变压器全桥工频逆变的原理；利用全桥电路进行BOOST升压工作方式；一次逆变成为符合供电要求的交流电供负荷使用或馈电上网。

（3）配电单元

主要用于实现绿色能源、市电、柴油发电机之间的智能切换，在充分利用绿色能源的同时保证供电的高可靠性。

该单元以ATS（Automatic Transfer Switching equipment）为扩展，通过微处理控制器实现三路独立电源的起动、切换及测控。

系统优先选用绿色能源，即通过光伏、风力发电产生的能源；在无光无风且蓄电池欠电压时启用市电供电；仅当绿色能源和市电均无供应时起动柴油发电机。系统设计具有自动恢复功能，高优先级电源一旦恢复正常，经监测稳定后立即切换为高优先级电源供电模式（供电优先级别：绿色能源供电→市电供电→柴油发电机供电）。

5.适用范围

深圳中电长城能源有限公司根据用户需求推出多款风光智能产品，见表1。

表1 产品系列表

风光智能发电系统广泛适用于：

1）渔船、通信基站或偏远的边防哨所；

2）供电不稳定的山村地区；

3）小型农副产品加工用电场所；

4）对节能减排等有绿色能源需求的场所；

5）健身场所、家庭用户；

6）对供电可靠性要求较高的场所。

6.实际应用情况

目前该系统在深圳、山东寿光有示范应用，在乌兹别克斯坦也有规模化应用。图5所示为其示范应用图。

图5 示范应用

（作者：深圳中电长城能源有限公司 尹新中）