[发明专利]一种多电力多蓄电智能平衡供电系统与方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源电力供给技术领域，具体涉及一种多电力多蓄电智能平衡供电系统与方法。

技术背景

面对全球能源趋于越来越紧张、越来越匮乏的形势，全球各国均努力开发和利用新能源，特别是太阳能和风能无处不在，利用方便，形成了分布式清洁能源的主力之一。随着技术进步和科技发展，太阳能发电、风能发电的技术日趋成熟，成本也越来越低，加上政府的扶植，发达国家应用太阳能电力和风能电力迅速发展，从目前普遍的电网侧应用，向就地使用的用户侧应用发展，使应用方式日趋科学，商业模式也日趋合理，即发即用，用户侧应用和管理的应用方向，日趋明朗。面对巨大的用户端分布式新能源(特别是光电和风电)市场，面向电网侧的现有技术与产品的缺陷越来越突出。

新能源电力特别是分布式电力(如常见的风电、光电)，由于其发电及电力供给随天气变化而变化，输出极不稳定，不能满足用户直接使用的负载用电需求，所以现有技术的分布式电力供电系统都采用先蓄电再放电逆变后供给负载使用，这样不仅增加了蓄电后再逆变的环节，浪费了电能转换时的损耗，并在蓄电池放电时，不能继续充电，浪费更多的分布式电力，而且，蓄电用完后，要继续充电后再供电，这对用户来说是很难接受的，现有技术的解决此问题方法是增加发电和蓄电池的数量，使系统按最大负载的负荷，即便是最大负荷的情况的出现不足10％，也用100％的最大负荷来配置系统，增加了投资和资源浪费，降低了投资回报。

除上述缺陷外，即使分布式电力用于充电，也因其电力不稳定，使充电器电路不能按其固有的最佳算法和方式如期完成每一个充电的控制与步骤，使充电效果大打折扣，使蓄电池的性能与寿命受到很大影响。

常用的现有技术与产品主要有两个方式，其一是新能源电力(如：光电、风电)发电后经逆变直接并网，即电网侧应用的电厂模式；其二是自发自用，新能源电力(如：光电、风电)发电后由于其不稳定，所以先储存在蓄电池中，再由蓄电池放电经逆变转换成交流电后供用户使用，这就是所谓的孤岛模式。而今后的新技术是新能源发电先供用户使用，使用有余时，并网供电或调剂给其他系统，也就是即发即用，即用即卖的用户侧管理的并网模式，图1就是目前可见到的现有新技术系统与产品原理示意图，但是其新能源电力为用户负载供电，仍然是通过先蓄电再变电的模式，主要是解决新能源电力不稳定的问题，通过蓄电后变成稳定的电力，再逆变转换成交流电后供用户负载使用。

目前，现有的新技术系统与产品其缺陷是：

1、如图1所示，现有的新技术系统与产品是新能源电力经过逆变后，再AC/DC电力转换、充电蓄电、再DC/DC转换和DC/AC逆变后为负载供电，增多了逆变和电力转换的环节，增加了投资，也增加了电力转换与逆变的电力损耗；

2、新能源电力经DC/DC或经逆变和AC/DC供充电器充电，由于新电的不稳定性能，使得充电器针对蓄电池特性所设计的最佳充电控制方法，不能按设计执行，严重影响了充电效果和蓄电池性能和寿命；

3、由于新能源电力不能直接为用户负载供电，是通过先蓄电再放电转换和逆变后为负载供电，目前蓄电池蓄电的充电需要一个过程，几个小时的时间，因而现有技术的新能源发电、蓄电、供电三个环节是顺序串行单任务工作方式，在蓄电过程中，蓄电池不能供电，此时负载用电就会出现短缺；另外，在供电过程中，又不能蓄电，而此时新能源电力所发电能就会浪费或并网卖出，可以看出此技术方案的新能源电力，只有一部分(蓄电部分)是为用户负载供电。

4、目前，使上述技术方案改进的一个方式就是增加蓄电池数量一倍以上，并分成两个以上部分，使得在一部分蓄电池充电时，由另一部分蓄电池再为负载供电；但是这样就会大大增加系统的成本和投资，降低了使用效率，增加了用电成本，减少了投资者的投资回报。

为了解决上述现有技术存在的缺陷，使新能源发电直接逆变为用户负载供电，减少新能源发电到用户用电的中间环节及转换次数，提高新能源发电的电力利用率，同时也节省系统配置，在减少电力转换的硬件，而且使新能源电力系统满足同等用户负载所需的电力供应的情况下，可以减少蓄电池的配备，减少系统投资规模，提高投资和资源利用效率。为此目的，本发明提出了一种多电力多蓄电智能平衡供电系统与方法。

发明内容