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不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

沈阳市城市建设职业技术学院光伏储能供电系统

初设方案

二〇一四年十二月十七日

不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

一工程概况

1.1概述

沈阳市城市建设职业技术学院光伏储能供电系统项目将在该学

院公用建筑上安装光伏发电系统，光伏组件总装机容量为25kW。年

平均发电量约4.1万kWh，光伏系统建设期为四个月，运行期25年。

辽宁太阳能研究应用有限公司负责光伏电站的设计及施工安装，项目

建成后将有效缓解该校的电力负荷压力。

该系统由六大部分构成，包括：太阳能电池阵列、储能逆变器、

光伏并网逆变器、BMS管理系统、蓄电池、交流负载。系统采用光伏

于储能系统混合供电，市电正常情况下由光伏并网系统和市电为负载

供电，市电断电时由储能系统和光伏并网系统联合供电。

二设计方案

设计的供电系统结构如图1所示，包括功率回路和监控回路两部

分。功率回路中，储能逆变器首先从电网吸收电能把蓄电池充满，然

后进入待机状态。电网有电情况下，光伏组件通过逆变器向负载供电，

多余电量可输送给电网或通过防逆流控制器限制发电。电网停电情况

下，光伏并网系统、储能逆变系统、负载组成一个微电网。储能逆变

器首先启动，建立母线电压和频率，随后并网逆变器投入，联合为负

载供电。大电网的检测与系统工作状态的投切转换由智能配电柜完

成。

监控回路部分集成了对分布式能源的控制技术，包括对分布式电

不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

源与储能系统之间的协调控制，电力电子设备的智能控制，分布式电

源和负载组成的微网与主网之间的协调控制，基于先进通信技术的控

制策略，应用新型供用电保护策略等。通过这些关键技术达到降低电

力系统能耗，提高电力系统可靠性和灵活性。

图1光伏储能供电系统结构图

储能系统用于实现电池与网间能量双向交换，可工作在蓄充模式

和蓄电池能量回馈网模式。如图2所示AC/DC模块采用三相高频SPWM

整流（逆变）电路，主功率回路由三相逆变桥、驱动电路、直流电容、

电抗器、控制电路等组成。装置交流输入设置有软启动电路，装置启

动前，首先通过软启动电阻对直流侧充电，当电压建立后再闭合主接

触器，随后装置并网运行。AC/DC模块可四象限运行，当电池充电

时，将网侧交流电整流成直流电给蓄电池充电，当电池放电时，则将

直流电逆变成交流回馈到电网。

图2储能系统结构图

储能系统通过讯接收后台控制指令，根据功率指令符号及大小控制变

流器对电池进行充电或放电，实现对电网有功功率及无功功率的调

节。通过CAN接口与电池管理系统通讯，获取电池组状态信息，可

实现对电池的保护性充放电，确保电池运行安全。也可采集电网信息，

参与电网的电压/无功控制，或作为备用电源使用等。

光伏系统的电池组件可选用功率250Wp的单晶硅太阳电池板，

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每串组件由10块电池板构成，共使用100块电池板。这10串电池板

通过汇流箱汇流后接入30KW并网逆变器进行逆变。逆变器通过智能

配电柜并入三相低压交流电网（AC380V，50Hz），使用独立的N线和

接地线。

蓄电池使用寿命长、性能更稳定