專利名稱：一種電網(wǎng)供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于供電領(lǐng)域，具體涉及一種電網(wǎng)供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著用電負(fù)荷的不斷增加，社會(huì)對(duì)電力需求不斷增長(zhǎng)，供電質(zhì)量以及可靠性要求越來(lái)越高，因此，具有大機(jī)組、大電網(wǎng)和高電壓特性的集中式單一供電系統(tǒng)發(fā)展迅速。就目前大型電網(wǎng)的運(yùn)行狀況來(lái)看，雖然電能質(zhì)量以及供電可靠性有所提高，但是世界范圍內(nèi)的幾次嚴(yán)重的停電故障，也突顯出了集中式大電網(wǎng)以下幾點(diǎn)缺陷大電網(wǎng)中的任何一點(diǎn)故障擾動(dòng)，可能會(huì)造成大面積停電，甚至整個(gè)電網(wǎng)崩潰；煤炭、石油以及核電在發(fā)電過(guò)程中造成嚴(yán)重污染，并且這些不可再生能源已經(jīng)越來(lái)越少；不能靈活跟蹤電力負(fù)荷的變化；投資大，成本高；對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶供電在架設(shè)輸電線路方面，要么距離太遠(yuǎn)投資大， 要么是地區(qū)偏遠(yuǎn)不能滿足架設(shè)輸電線路的要求；輸配電線路損耗大，運(yùn)行成本高，難度大， 不能滿足用戶多樣性的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有電網(wǎng)一旦故障，整個(gè)系統(tǒng)幾乎崩潰的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種減少環(huán)境污染且保證供電系統(tǒng)可靠工作的電網(wǎng)供電系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種電網(wǎng)供電系統(tǒng)，包括具有母線的電網(wǎng)，其中還包括微網(wǎng)，該微網(wǎng)包括控制系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置、DC/AC、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、負(fù)載和發(fā)電機(jī)，所述儲(chǔ)能裝置、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和負(fù)載均連接到母線上，所述光伏陣列連接在DC/AC的直流端并通過(guò)DC/AC的交流端連接到母線上，所述控制系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)、儲(chǔ)能裝置、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和負(fù)載的運(yùn)行情況，并根據(jù)負(fù)載的用電需求控制電網(wǎng)、儲(chǔ)能裝置、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)之間的工作狀態(tài)。進(jìn)一步，所述儲(chǔ)能裝置為直流儲(chǔ)能裝置，該直流儲(chǔ)能裝置連接在DC/AC的直流端并通過(guò)DC/AC的交流端連接到母線上。進(jìn)一步，所述直流儲(chǔ)能裝置為電池儲(chǔ)能裝置或超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置。進(jìn)一步，所述電池儲(chǔ)能裝置包括電池陣列和控制電池陣列工作的電池管理器。進(jìn)一步，所述儲(chǔ)能裝置為交流儲(chǔ)能裝置，該交流儲(chǔ)能裝置連接在母線上。進(jìn)一步，所述交流儲(chǔ)能裝置為飛輪儲(chǔ)能裝置。 進(jìn)一步，所述負(fù)載為直流負(fù)載，該直流負(fù)載連接在AC/DC的直流端并通過(guò)AC/DC的交流端連接到母線上。進(jìn)一步，所述負(fù)載為交流負(fù)載，該交流負(fù)載連接在母線上。從本實(shí)用新型的電網(wǎng)供電系統(tǒng)技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型通過(guò)在現(xiàn)有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加微網(wǎng)，該微網(wǎng)包括控制系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置、DC/AC、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、負(fù)載和發(fā)電機(jī)，所述儲(chǔ)能裝置、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和負(fù)載均連接到母線上，所述光伏陣列連接在DC/AC的直流端并通過(guò)DC/AC的交流端連接到母線上，所述控制系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)、 儲(chǔ)能裝置、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和負(fù)載的運(yùn)行情況，并根據(jù)負(fù)載的用電需求控制電網(wǎng)、儲(chǔ)能裝置、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)之間的工作狀態(tài)，使得當(dāng)電網(wǎng)出故障時(shí)，微網(wǎng)可以脫離電網(wǎng)為負(fù)載供電，從而避免了電網(wǎng)一旦出現(xiàn)故障，整個(gè)供電系統(tǒng)幾乎崩潰的弊端，另外，由于該微網(wǎng)主要由新能源(例如太陽(yáng)能、風(fēng)電)發(fā)電，因此，不僅減少了煤炭、 石油等不可再生資源的浪費(fèi)，而且，新能源發(fā)電對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，從而保護(hù)了環(huán)境。
圖1為本實(shí)用新型提供的實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型提供的實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。為解決現(xiàn)有電網(wǎng)一旦故障，整個(gè)系統(tǒng)幾乎崩潰的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)在現(xiàn)有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加了微網(wǎng)，該微網(wǎng)包括控制系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置、DC/AC、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、負(fù)載和發(fā)電機(jī)，所述儲(chǔ)能裝置、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和負(fù)載均連接到母線上，所述光伏陣列連接在DC/AC的直流端并通過(guò)DC/AC的交流端連接到母線上，所述控制系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)、儲(chǔ)能裝置、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和負(fù)載的運(yùn)行情況，并根據(jù)負(fù)載的用電需求控制電網(wǎng)、儲(chǔ)能裝置、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)之間的工作狀態(tài)。所述儲(chǔ)能裝置為直流儲(chǔ)能裝置和/或交流儲(chǔ)能裝置，當(dāng)為直流儲(chǔ)能裝置時(shí)，該直流儲(chǔ)能裝置連接在DC/AC的直流端并通過(guò)DC/AC的交流端連接到母線上；當(dāng)為交流儲(chǔ)能裝置時(shí)，該交流儲(chǔ)能裝置連接到母線上。由于微網(wǎng)作為電網(wǎng)的一個(gè)輔助供電設(shè)備，主要起應(yīng)急作用，因此所述負(fù)載可為一些重要負(fù)載，為直流負(fù)載和/或交流負(fù)載，交流負(fù)載例如民用生活電器、工廠生產(chǎn)設(shè)備；直流負(fù)載一般例如變電站二次回路中的一些器件，當(dāng)為直流負(fù)載時(shí)，該直流負(fù)載連接在AC/DC 的直流端并通過(guò)AC/DC的交流端連接到母線上；當(dāng)為交流負(fù)載時(shí)，該交流負(fù)載連接到母線上。當(dāng)然，上述負(fù)載具體包括的設(shè)備可由設(shè)計(jì)者根據(jù)需要設(shè)定。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解、實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例一圖1為本實(shí)用新型提供的實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖，參閱圖1，一種電網(wǎng)供電系統(tǒng)包括具有母線的電網(wǎng)，其中還包括微網(wǎng)，該微網(wǎng)包括控制系統(tǒng)1、直流儲(chǔ)能裝置3、DC/AC2、光伏陣列4、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5、交流負(fù)載7和發(fā)電機(jī)6，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5、發(fā)電機(jī)6和交流負(fù)載 7均連接到母線上，所述直流儲(chǔ)能裝置3、光伏陣列4均連接在DC/AC2的直流端并通過(guò)DC/ AC2的交流端連接到母線上，所述控制系統(tǒng)1用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)、直流儲(chǔ)能裝置3、光伏陣列 4、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5、發(fā)電機(jī)6和負(fù)載7的運(yùn)行情況，并根據(jù)交流負(fù)載7的用電需求控制電網(wǎng)、 直流儲(chǔ)能裝置3、光伏陣列4、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5和發(fā)電機(jī)6之間的工作狀態(tài)。[0023]在本實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)1用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的運(yùn)行情況，當(dāng)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，控制光伏陣列4發(fā)電通過(guò)DC/AC2送入電網(wǎng)，和/或控制風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5發(fā)電送入電網(wǎng)； 而當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，控制微網(wǎng)脫離電網(wǎng)單獨(dú)工作，即為交流負(fù)載7供電，其具體工作過(guò)程是控制系統(tǒng)1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)直流儲(chǔ)能裝置3、光伏陣列4、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5、發(fā)電機(jī)6和交流負(fù)載7的運(yùn)行情況，并根據(jù)交流負(fù)載7的用電需求控制電網(wǎng)、直流儲(chǔ)能裝置3、光伏陣列4、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5和發(fā)電機(jī)6之間的工作狀態(tài)，其工作狀態(tài)具體包括如下幾種模式光伏陣列4獨(dú)立供電模式在陽(yáng)光強(qiáng)度比較強(qiáng)的時(shí)候，通過(guò)光伏陣列4產(chǎn)生直流電只夠交流負(fù)載7用，此時(shí)直流電經(jīng)過(guò)DC/AC2逆變成交流電，只對(duì)交流負(fù)載7供電。光伏陣列4給交流負(fù)載7和直流儲(chǔ)能裝置3供電模式在陽(yáng)光強(qiáng)度很強(qiáng)的時(shí)候，通過(guò)光伏陣列4產(chǎn)生的直流電除了滿足交流負(fù)載7需求外，若還有富余的，可一路經(jīng)過(guò)DC/AC2 逆變成交流電對(duì)交流負(fù)載7供電，另一路對(duì)直流儲(chǔ)能裝置3進(jìn)行充電。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5獨(dú)立供電模式在陽(yáng)光很弱時(shí)，通過(guò)光伏陣列4發(fā)電不能滿足交流負(fù)載7運(yùn)行要求時(shí)，而風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5發(fā)電完全能滿足交流負(fù)載7運(yùn)行要求，此時(shí)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5獨(dú)立對(duì)交流負(fù)載7進(jìn)行供電。風(fēng)光互補(bǔ)供電模式當(dāng)光伏陣列4發(fā)電不能滿足交流負(fù)載7運(yùn)行要求時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5和光伏陣列4 一起對(duì)交流負(fù)載7進(jìn)行供電。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5給交流負(fù)載7和直流儲(chǔ)能裝置3供電模式在風(fēng)能很強(qiáng)的時(shí)候，通過(guò)風(fēng)能產(chǎn)生的電能除了滿足交流負(fù)載7需求外，若還有富余的，可一路對(duì)交流負(fù)載7供電， 另一路經(jīng)過(guò)DC/AC2逆變對(duì)直流儲(chǔ)能裝置3進(jìn)行充電。風(fēng)光互補(bǔ)和直流儲(chǔ)能裝置3供電模式當(dāng)光伏陣列4和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5同時(shí)給交流負(fù)載7供電還不能滿足交流負(fù)載7正常運(yùn)行要求時(shí)，則直流儲(chǔ)能裝置3放電，和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5、光伏陣列4 一起對(duì)交流負(fù)載7供電，使交流負(fù)載7不間斷運(yùn)行。光伏陣列4和直流儲(chǔ)能裝置3供電模式當(dāng)太陽(yáng)光照較弱，只靠光伏陣列4產(chǎn)生的電能不能滿足交流負(fù)載7需求時(shí)，則直流儲(chǔ)能裝置3進(jìn)行放電，來(lái)彌補(bǔ)光伏陣列4供電的不足，滿足交流負(fù)載7運(yùn)行要求。直流儲(chǔ)能裝置3獨(dú)立供電模式當(dāng)沒(méi)有太陽(yáng)光照時(shí)，例如晚上，不能靠光伏陣列4 產(chǎn)生的電能對(duì)交流負(fù)載7供電，而只能依靠直流儲(chǔ)能裝置3放電為交流負(fù)載7供電，滿足交流負(fù)載7運(yùn)行的要求。發(fā)電機(jī)6供電模式當(dāng)只靠光伏陣列4和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5產(chǎn)生電能以及直流儲(chǔ)能裝置3儲(chǔ)存的電能還不能滿足交流負(fù)載7需求時(shí)，運(yùn)行發(fā)電機(jī)6，對(duì)交流負(fù)載7進(jìn)行供電。在本實(shí)施例中，所述直流儲(chǔ)能裝置3為電池儲(chǔ)能裝置或超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置。進(jìn)一步，所述電池儲(chǔ)能裝置包括電池陣列和控制電池陣列工作的電池管理器。在此說(shuō)明的是，當(dāng)儲(chǔ)能裝置為電池儲(chǔ)能裝置時(shí)，電池管理器可監(jiān)測(cè)該電池儲(chǔ)能裝置的運(yùn)行情況，并將監(jiān)測(cè)的信息傳給控制系統(tǒng)1，從而減輕了控制系統(tǒng)1的工作量。實(shí)施例二圖2為本實(shí)用新型提供的實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖，參閱圖2，一種電網(wǎng)供電系統(tǒng)包括具有母線的電網(wǎng)，其中還包括微網(wǎng)，該微網(wǎng)包括控制系統(tǒng)1、交流儲(chǔ)能裝置8、DC/AC2、光伏陣列4、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5、直流負(fù)載10、AC/DC9和發(fā)電機(jī)6，所述交流儲(chǔ)能裝置8、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5、發(fā)電機(jī)6均連接到母線上，所述光伏陣列4連接在DC/AC2的直流端并通過(guò)DC/AC2的交流端連接到母線上，所述直流負(fù)載10連接在AC/DC9的直流端并通過(guò)AC/DC9的交流端連接到母線上，所述控制系統(tǒng)1用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)、交流儲(chǔ)能裝置8、光伏陣列4、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5、發(fā)電機(jī)6和直流負(fù)載10的運(yùn)行情況，并根據(jù)直流負(fù)載10的用電需求控制電網(wǎng)、交流儲(chǔ)能裝置8、光伏陣列4、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5和發(fā)電機(jī)6之間的工作狀態(tài)。在本實(shí)施例中，所述交流儲(chǔ)能裝置8為飛輪儲(chǔ)能裝置。由圖1和圖2可知，實(shí)施例一和實(shí)施例二的方案大部分相同，區(qū)別是實(shí)施例一中儲(chǔ)能裝置采用的是直流儲(chǔ)能裝置3，負(fù)載采用的是交流負(fù)載7，而實(shí)施例二中儲(chǔ)能裝置采用的是交流儲(chǔ)能裝置8，負(fù)載采用的直流負(fù)載10。當(dāng)然本實(shí)用新型不限于實(shí)施例一和實(shí)施例二方案，即當(dāng)儲(chǔ)能裝置為直流儲(chǔ)能裝置3時(shí)，負(fù)載還可為直流負(fù)載10，而當(dāng)儲(chǔ)能裝置為交流儲(chǔ)能裝置8時(shí)，負(fù)載也還可為交流負(fù)載7。在此需說(shuō)明的是，當(dāng)儲(chǔ)能裝置為直流儲(chǔ)能裝置3 時(shí)，該直流儲(chǔ)能裝置3連接在DC/AC2的直流端并通過(guò)DC/AC2的交流端連接到母線上；當(dāng)儲(chǔ)能裝置為交流儲(chǔ)能裝置8時(shí)，該交流儲(chǔ)能裝置8連接到母線上；當(dāng)負(fù)載為直流負(fù)載10時(shí)，該直流負(fù)載10連接在AC/DC9的直流端并通過(guò)AC/DC9的交流端連接在母線上；當(dāng)負(fù)載為交流負(fù)載7時(shí)，該交流負(fù)載7連接到母線上。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電網(wǎng)供電系統(tǒng)，包括具有母線的電網(wǎng)，其特征在于，還包括微網(wǎng)，該微網(wǎng)包括控制系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置、DC/AC、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、負(fù)載和發(fā)電機(jī)，所述儲(chǔ)能裝置、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和負(fù)載均連接到母線上，所述光伏陣列連接在DC/AC的直流端并通過(guò)DC/AC 的交流端連接到母線上，所述控制系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)、儲(chǔ)能裝置、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和負(fù)載的運(yùn)行情況，并根據(jù)負(fù)載的用電需求控制電網(wǎng)、儲(chǔ)能裝置、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)之間的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能裝置為直流儲(chǔ)能裝置， 該直流儲(chǔ)能裝置連接在DC/AC的直流端并通過(guò)DC/AC的交流端連接到母線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述直流儲(chǔ)能裝置為電池儲(chǔ)能裝置或超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述電池儲(chǔ)能裝置包括電池陣列和控制電池陣列工作的電池管理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能裝置為交流儲(chǔ)能裝置， 該交流儲(chǔ)能裝置連接在母線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述交流儲(chǔ)能裝置為飛輪儲(chǔ)能直ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載為直流負(fù)載，該直流負(fù)載連接在AC/DC的直流端并通過(guò)AC/DC的交流端連接到母線上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的電網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載為交流負(fù)載，該交流負(fù)載連接在母線上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種電網(wǎng)供電系統(tǒng)，包括具有母線的電網(wǎng)和微網(wǎng)，微網(wǎng)包括控制系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置、DC/AC、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、負(fù)載和發(fā)電機(jī)，儲(chǔ)能裝置、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和負(fù)載均連接到母線上，光伏陣列連接在DC/AC的直流端并通過(guò)DC/AC的交流端連接到母線上，控制系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)、儲(chǔ)能裝置、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和負(fù)載的運(yùn)行情況，并根據(jù)負(fù)載的用電需求控制電網(wǎng)、儲(chǔ)能裝置、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)之間的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型在電網(wǎng)出故障時(shí)，微網(wǎng)脫離電網(wǎng)為負(fù)載供電，保證系統(tǒng)工作的可靠性，并且，由于微網(wǎng)主要采用新能源供電，因此不僅減少煤炭、石油等不可再生資源的浪費(fèi)，還減少了環(huán)境污染。
文檔編號(hào)H02J9/06GK201947047SQ201020688180
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者廖云浩, 朱翔, 林雪 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司