太阳能光伏发电储能系统.ppt

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1、太阳能光伏发电储能系统介绍***离网系统结构除了太空电站外，其它光伏发电系统的应用都受到白天有日照和夜晚无日照的影响。而对于其负载无论白天和晚上都可能要运行。对于这一类负载在整个系统中就要选用蓄电池作为能源存贮单元。通常的独立光伏系统结构如下图所示。电能的储存及管理在光伏发电系统中很重要。目前，在光伏发电系统中常用的储能装置是铅酸蓄电池，但它存在如循环寿命短，功率密度低，维护量大等一些难以克服的缺点，并且占整个发电系统的成本很高，而光伏发电系统存在输入能量极不稳定，间隙性大等特性，会导致蓄电池过早失效或容量损失，进一步加大了发电系统

2、的成本，这是光伏发电系统亟待解决的问题。储能系统的现状及主要问题蓄电池充放电循环次数与放电深度的关系蓄电池电量的测量蓄电池的容量就是蓄电池的蓄电能力。通常以充足电后的蓄电池，放电至其端电压到终止电压时，电池所放出的总电量。当蓄电池以恒定电流放电时，它的容量(Ah)等于放电电流(A)与其持续时间(h)的乘积。即：Q=It1.测量内阻(电导)法在蓄电池的老化过程中，其内阻的上升明显早于充电时端电压的提高，直到内阻上升了60%以上时，端电压才有明显的增大，而端电压的增大正是电解液干涸的表现，因此，内阻具有很好的预测性，其与容量的关系如图所

3、示。蓄电池内部温度对其性能有很大的影响，当电解液的温度在10～35℃的范围内变化时，每变化1℃，则其容量变化约0.8%。所以在判断蓄电池的性能时，要考滤温度的影响，故温度测量不可少。2.安时(AH)方法当电池处于放电工作时，对于很多场合都需要知道电池的剩余容量及供电时间，根据电池的额定容量和放电电流的监测，不难实时计算出剩余容量，假定负载相对稳定，则换算出供电时间。一般情况下，电池制造厂都给出在不同放电倍率下的电池容量。3.电压法这种方法主要用在简单测量，它是通过测量开路电压和负载电压的大小，开路电压以及负载电压的减少，都表明容量的

4、不足。蓄电池的开路电压与容量有密切的关系。这里指的开路电压是在蓄电池内部完全稳定时测量的电压。虽然开路电压的测量是一种非在线的(断开了所有的负载)且需要长的稳定时间，但可以利用它与容量的良好关系来了解容量。对于连续使用的蓄电池在初始使用时得到初始容量。光伏系统蓄电池充电控制及分析在能量管理系统中，蓄电池的充放电控制技术直接影响到系统的性能。充电控制方法的优劣，一方面影响到蓄电池的荷电量的大小，另一方面关系到其使用寿命。对铅酸蓄电池的充电方法有很多，包括恒流充电、恒压充电、恒压限流充电、两阶段充电、三阶段充电、快速充电、智能充电、均衡

5、充电等方法。光伏系统由于考虑到能源有限、成本投资有限及充电电源特殊等特点，因此在光伏系统的充电控制有其特殊性。1.恒流充电恒流充电就是以一定的电流进行充电，在充电过程中随着蓄电池电压的变化要进行电流调整使之恒定不变。这种方法特别适合于又多个蓄电池串联的蓄电池组进行充电，能使落后的蓄电池的容量易于得到恢复，最好用于小电流长时间的充电模式。这种充电方式的不足之处是，蓄电池开始充电电流偏小，在充电后期充电电流又偏大，充电电压偏高，整个充电过程时间长，特别在充电后期，析出气体多，对极板冲击大，能耗高，其充电效率不足65%。由于析气较多，VR

6、LA蓄电池不宜使用此法。2.恒压充电恒压充电就是指以一恒定电压对蓄电池进行充电。因此在充电初期由于蓄电池电压较低，充电电流很大，但随着蓄电池电压的渐渐升高，电流逐渐减小。在充电末期只有很小的电流通过，这样在充电过程中就不必调整电流。相对恒流充电来说，此法的充电电流自动减小，所以充电过程中析气量小，充电时间短，能耗低，充电效率可达80%，如充电电压选择适当，可在8小时内完成充电。此法的充电特性曲线如图所示，此法也有其不足之处：1)在充电初期，如果蓄电池放电深度过深，充电电流会很大，不仅危及充电控制器的安全，而且蓄电池可能因过流而受到损

7、伤；2)如果蓄电池电压过低，后期充电电流又过小，充电时间过长，不适合串联数量多的电池组充电;3)蓄电池端电压的变化很难补偿，充电过程中对落后电池的完全充电也很难完成。3.三段式充电①恒流充电阶段，充电器充电电流保持恒定，充入电量快速增加，电池电压上升；②恒压充电阶段，充电器充电电压保持恒定，充入电量继续增加，电池电压缓慢上升，充电电流下降；③蓄电池充满，充电电流下降到低于浮充转换电流，充电器充电电压降低到浮充电压；④浮充充电阶段，充电器充电电压保持为浮充电压；效果：蓄电池这样蓄电池在初期充电不会出现很大的电流，在后期也不会出现高电压

8、，使蓄电池产生析气。充电电路拓扑与控制框图超级电容器超级电容器又叫法拉电容，通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容器可以被