直流耦合光伏储能系统关键设备.pdf

直流耦合光伏储能系统是一种将太阳能光伏发电与储能装置结合的电力系统，主要应用于离网和并网场景。这种系统的关键设备包括光伏方阵、太阳能控制器、逆变器（并网逆变器和储能逆变器）、蓄电池组、电池管理装置BMS以及监控及能量管理系统EMS。 光伏方阵是系统的能量来源，它由多个光伏电池片组成，能够将太阳光转化为直流电。设计和安装光伏方阵时需考虑当地的日照条件和用户需求，以确保最佳发电效率。 太阳能控制器在系统中起到管理和调节的作用，连接光伏方阵和蓄电池。PWM（脉宽调制）和MPPT（最大功率点跟踪）是两种常见的控制器技术，前者适用于简单系统，而后者能更高效地从光伏方阵获取电能。 离网逆变器将蓄电池的直流电转换为交流电，供给交流负载。现代中小型离网系统中，常常采用控制逆变一体机设计，将光伏控制器与逆变器集成在一起，简化安装和维护。离网逆变器有三种主要类型：修正波逆变器，高频正弦波逆变器，以及工频正弦波逆变器，它们分别适用于不同的性能和成本要求。 储能逆变器（PCS）不仅具备逆变功能，还支持能量的双向流动。它可以将直流电转化为交流电送入电网或供给负载，同时也能将交流电整流为直流电为蓄电池充电。这种双向特性使其在并网储能系统中扮演重要角色。 蓄电池组是存储电能的装置，通常由多个单体电池串联或并联组成，以达到所需的电压和容量。锂离子电池和铅酸电池是分布式光储系统中常见的选择。电池管理装置BMS则负责监控每个电池单元，防止过充和过放，延长电池寿命。对于铅酸电池，BMS常集成在控制器中，而锂电池通常配备独立的BMS系统。 监控及能量管理系统EMS是系统智能化的核心，它监控光伏组件、逆变器、电网状态以及蓄电池和负载的状态。在微网系统中，EMS负责协调各种能源输入和负载输出，进行负荷预测和储能调度，以保证系统运行的安全性和经济性。 直流耦合光伏储能系统的关键在于优化整合这些设备，实现高效、可靠的电能生产和存储，满足不同用户的需求。理解这些设备的工作原理和相互关系对于设计和维护这类系统至关重要。