一種混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)、第一儲能變流器、輸配電線路、工作在PQ源模式的第二儲能變流器、第一電池單元、可再生能源發(fā)電系統(tǒng)以及交流負(fù)載，其中：所述柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)經(jīng)所述第一儲能變流器連接到所述輸配電線路，所述第二儲能變流器的直流端與所述第一電池單元連接，所述第二儲能變流器的交流端、所述可再生能源發(fā)電系統(tǒng)以及所述交流負(fù)載分別連接在所述輸配電線路上。實(shí)施本實(shí)用新型的有益效果是，以光伏、風(fēng)力發(fā)電為主要能源形式，給負(fù)載提供電能并將多余能量存儲在電池單元中，并支持柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)接入，在光伏發(fā)電等可再生能源和電池儲能供給不足時(shí)，提供后備供電電源，保證微電網(wǎng)系統(tǒng)連續(xù)供電。
【專利說明】 —種混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，國家能源局為了解決西北地區(qū)和近海海島的用電問題，通常采用柴油機(jī)供電。然而采用柴油機(jī)供電對環(huán)境污染大，供電質(zhì)量差，能效利用低，且對于偏遠(yuǎn)地區(qū)和海島區(qū)域柴油運(yùn)輸不方便，經(jīng)常受天氣影響，柴油供應(yīng)不及時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)斷電的情況。
[0003]隨著國家“十二五”規(guī)劃進(jìn)一步實(shí)施，光伏發(fā)電作為一種主要新能源，正被廣泛使用，但對于以光伏發(fā)電為代表的新能源接入柴油機(jī)電網(wǎng)，會導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行非常不穩(wěn)定，且控制復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)、第一儲能變流器、輸配電線路、工作在PQ源模式的第二儲能變流器、第一電池單元、可再生能源發(fā)電系統(tǒng)以及交流負(fù)載，其中:所述柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)經(jīng)所述第一儲能變流器連接到所述輸配電線路，所述第二儲能變流器的直流端與所述第一電池單元連接，所述第二儲能變流器的交流端、所述可再生能源發(fā)電系統(tǒng)以及所述交流負(fù)載分別連接在所述輸配電線路上。
[0006]在上述混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)中，所述混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)還包括工作在VF源模式的第三儲能變流器和第二電池單元，所述第三儲能變流器的直流端連接所述第二電池單元，所述第三儲能變流器的交流端連接在所述輸配電線路上。
[0007]在上述混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)中，所述第一儲能變流器包括與所述柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)連接的不可控整流二極管。
[0008]在上述混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)中，所述可再生能源發(fā)電系統(tǒng)包括可再生能源發(fā)電模塊和逆變器，所述可再生能源發(fā)電模塊發(fā)出的直流電經(jīng)所述逆變器后輸送到所述輸配電線路上。
[0009]在上述混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)中，所述可再生能源發(fā)電模塊包括光伏發(fā)電/風(fēng)力發(fā)電。
[0010]實(shí)施本實(shí)用新型的混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)，具有以下有益效果:
[0011]I)采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)的變流器設(shè)備構(gòu)建輸配電線路，解決了柴油機(jī)供電電能質(zhì)量差，供電不穩(wěn)定的問題；
[0012]2)結(jié)合電池單元的儲能技術(shù)，解決了光伏發(fā)電等新能源接入時(shí)，多余電能存儲的問題；
[0013]3)柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)通過第一儲能變流器并入輸配電線路，作為可控后備供電電源，在光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)和電池單元儲能足夠的情況下，基本不用開啟柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，大大節(jié)約了電站運(yùn)營成本，同時(shí)，在可再生能源發(fā)電系統(tǒng)電能供應(yīng)不足或電池單元儲存的能量不夠負(fù)載使用時(shí)，柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)可以迅速開啟，為系統(tǒng)提供電能，保證了微電網(wǎng)系統(tǒng)能夠?yàn)樨?fù)載連續(xù)供電；
[0014]4)柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)通過第一儲能變流器并入輸配電線路，因第一儲能變流器可以使柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)一直工作在最大效率點(diǎn)，提高了柴油機(jī)發(fā)電效率，減少了環(huán)境污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0016]圖1是本實(shí)用新型一種混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0018]如圖1所示，為本實(shí)用新型一種混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖，該混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)包括柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)11、第一儲能變流器12、輸配電線路13、第二儲能變流器14、第一電池單元15、可再生能源發(fā)電系統(tǒng)16、交流負(fù)載17、第三儲能變流器18以及第二電池單元19。
[0019]其中:柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)11經(jīng)第一儲能變流器12連接在輸配電線路13上，第一儲能變流器12包括一不可控整流二極管，用于將柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)11發(fā)出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，該第一儲能變流器12將直流電又轉(zhuǎn)換為交流電輸送到輸配電線路上，同時(shí)控制柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)一直工作在最大效率點(diǎn)上，提高柴油機(jī)發(fā)電效率。第二儲能變流器14工作在PQ源模式，其交流端連接在輸配電線路13上，直流端與第一電池單元15連接；可再生能源發(fā)電系統(tǒng)16連接在輸配電線路13上，實(shí)現(xiàn)以可再生能源如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等形式為與輸配電線路13連接的交流負(fù)載17或其它設(shè)備等供電，多余的電能主要經(jīng)第二儲能變流器14及第三儲能變流器18分別存儲在第一電池單元15和第二電池單元19中。第三儲能變流器18的直流端與第二電池單元19連接，第三儲能變流器18的交流端連接在輸配電線路13上，其中:第三儲能變流器18工作在VF源模式，其建立一個(gè)電壓源，主要用于構(gòu)建輸配電線路。
[0020]優(yōu)選地，可再生能源發(fā)電系統(tǒng)16包括可再生能源發(fā)電模塊161和逆變器162，可再生能源發(fā)電模塊161發(fā)出的直流電經(jīng)逆變器162逆變成交流電后輸送到輸配電線路13上。
[0021]在本實(shí)施例中，可再生能源發(fā)電模塊161優(yōu)選為光伏發(fā)電/風(fēng)力發(fā)電，其作為主要能源形式將發(fā)出的電能經(jīng)逆變器后輸送到輸配電線路上供交流負(fù)載17或其它設(shè)備使用，多余的電能存儲在第一電池單元15和第二電池單元19。當(dāng)光伏發(fā)電等可再生能源不夠時(shí)，通過第一電池單元15存儲的電能經(jīng)第二儲能變流器14后輸送到輸配電線路13上或者通過第二電池單元19存儲的電能經(jīng)第三儲能變流器18后輸送到輸配電線路13上，以供交流負(fù)載或其它設(shè)備使用。在第一電池單元15及第二電池單元19中存儲的電能也不夠負(fù)載使用時(shí)，柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)作為后備電源供電系統(tǒng)，可以迅速開啟，其通過第一儲能變流器12將產(chǎn)生的交流電輸送至輸配電線路13上，以供交流負(fù)載17或其它設(shè)備使用，從而保證了該微電網(wǎng)系統(tǒng)能連續(xù)發(fā)電。
[0022]在本實(shí)施例中，第一儲能變流器優(yōu)選為IES100-GEN系列儲能變流器，第二儲能變流器和第三儲能變流器分別優(yōu)選為IES100系列儲能變流器，現(xiàn)將本實(shí)用新型混合型微電網(wǎng)的工作方式歸納如下:
[0023]I)第三儲能變流器工作在VF源模式，主要用于構(gòu)建輸配電線路，第三儲能變流器及逆變器并網(wǎng)入輸配電線路運(yùn)行，其因電網(wǎng)容量有限，因此可以理解的是，第三儲能變流器及與其連接的第二電池單元的個(gè)數(shù)也是有限的；
[0024]2)柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)通過第一儲能變流器并入輸配電線路，作為一個(gè)后備可控的供電系統(tǒng)，為微電網(wǎng)系統(tǒng)提供能源，當(dāng)?shù)谝浑姵貑卧偷诙姵貑卧写鎯Φ哪芰考翱稍偕茉窗l(fā)電系統(tǒng)也不能滿足為該系統(tǒng)交流負(fù)載供電時(shí)，柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)迅速啟動(dòng)并入電網(wǎng)為負(fù)載提供電能，同時(shí)第一儲能變流器可以控制柴油機(jī)工作在最大效率點(diǎn)，提高柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)效率；
[0025]3)在可再生能源發(fā)電系統(tǒng)及第一電池單元和第二電池單元提供的能量足夠時(shí)，柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)處于關(guān)停狀態(tài)。
[0026]因此，本實(shí)用新型的混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)適用于各種完全無電地區(qū)、小水力發(fā)電供電地區(qū)、柴油機(jī)發(fā)電地區(qū)供電。通過現(xiàn)代電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)的變流器類設(shè)備，結(jié)合電池儲能技術(shù)，解決了光伏發(fā)電等新能源的接入，柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)接入(備用)，供電穩(wěn)定性等微電網(wǎng)應(yīng)用的問題，滿足了西北無大電網(wǎng)地區(qū)和海島區(qū)域的人民的基本用電，改善了人們的生活質(zhì)量。
[0027]實(shí)施本實(shí)用新型混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)，其有益效果如下:
[0028]I)采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)的變流器設(shè)備構(gòu)建輸配電線路，解決了柴油機(jī)供電電能質(zhì)量差，供電不穩(wěn)定的問題；
[0029]2)結(jié)合電池單元的儲能技術(shù)，解決了光伏發(fā)電等新能源接入時(shí)，多余電能存儲的問題；
[0030]3)柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)通過第一儲能變流器并入輸配電線路，作為可控后備供電電源，在光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)和電池單元儲能足夠的情況下，基本不用開啟柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，大大節(jié)約了電站運(yùn)營成本，同時(shí)，在可再生能源發(fā)電系統(tǒng)電能供應(yīng)不足或電池單元儲存的能量不夠負(fù)載使用時(shí)，柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)可以迅速開啟，為系統(tǒng)提供電能，保證了微電網(wǎng)系統(tǒng)能夠?yàn)樨?fù)載連續(xù)供電；
[0031]4)柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)通過第一儲能變流器并入輸配電線路，因第一儲能變流器可以使柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)一直工作在最大效率點(diǎn)，提高了柴油機(jī)發(fā)電效率，減少了環(huán)境污染。
[0032]上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種混合型微電網(wǎng)系統(tǒng),其特征在于，包括柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)、第一儲能變流器、輸配電線路、工作在PQ源模式的第二儲能變流器、第一電池單元、可再生能源發(fā)電系統(tǒng)以及交流負(fù)載，其中:所述柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)所述第一儲能變流器連接到所述輸配電線路，所述第二儲能變流器的直流端與所述第一電池單元連接，所述第二儲能變流器的交流端、所述可再生能源發(fā)電系統(tǒng)以及所述交流負(fù)載分別連接在所述輸配電線路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)還包括工作在VF源模式的第三儲能變流器和第二電池單元，所述第三儲能變流器的直流端連接所述第二電池單元，所述第三儲能變流器的交流端連接在所述輸配電線路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一儲能變流器包括與所述柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)連接的不可控整流二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述可再生能源發(fā)電系統(tǒng)包括可再生能源發(fā)電模塊和逆變器，所述可再生能源發(fā)電模塊發(fā)出的直流電經(jīng)所述逆變器后輸送到所述輸配電線路上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合型微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述可再生能源發(fā)電模塊包括光伏發(fā)電/風(fēng)力發(fā)電。
【文檔編號】H02J3/28GK204030629SQ201420496236
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】羅梅林 申請人:深圳市匯川技術(shù)股份有限公司