一種獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源需求的不斷增長，溫室效應(yīng)愈加明顯，利用風(fēng)能、太陽能等的可再生能源發(fā)電技術(shù)迅速成為當(dāng)今應(yīng)對能源和環(huán)境危機的重要手段。獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)能將多種類型的分布式發(fā)電單元組合在一起，有效實現(xiàn)多種能源互補，提高整個系統(tǒng)的能源利用率和供電可靠性。在偏遠和海島地區(qū)，獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)是解決其供電問題的有效手段之一。
[0003]可再生能源往往具有隨機性、間歇性的特點。在獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中，如何在充分利用可再生能源的同時保證系統(tǒng)的供電可靠性是需要關(guān)注的關(guān)鍵問題之一。現(xiàn)有規(guī)劃方法中通常只是將容量不平衡度作為系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。為進一步考慮設(shè)備故障影響，需要在規(guī)劃設(shè)計中加入可靠性評估環(huán)節(jié)，采用合適的可靠性評估方法評價系統(tǒng)的可靠性水平。
[0004]然而，目前獨立微網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性供電中基本只圍繞獨立系統(tǒng)中的發(fā)電-負(fù)荷容量平衡進行可靠性評估后的供電方法，不能滿足獨立微網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠更精確地對獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)的可靠性進行評估，并且提高供電可靠性的獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)。
[0006]隨著獨立微網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模的增加，在可靠性評估中還應(yīng)該考慮網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的影響，現(xiàn)有獨立微網(wǎng)系統(tǒng)供電可靠性評估中，并沒有考慮設(shè)備故障帶來的影響，由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷節(jié)點較多，中壓獨立微網(wǎng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上更接近含分布式電源的配電系統(tǒng)。但不同的是，含分布式電源的配電系統(tǒng)長期并網(wǎng)運行，而獨立微網(wǎng)系統(tǒng)卻始終處于離網(wǎng)狀態(tài)，需要完全依靠微網(wǎng)內(nèi)的電源實現(xiàn)電力平衡。這一特點決定了中壓獨立微網(wǎng)系統(tǒng)的電壓問題比配電系統(tǒng)更為突出，由于配電線路中較高的阻性，因此電壓同時受有功平衡和無功平衡的雙重影響。而在這一點上，現(xiàn)有方法均只考慮系統(tǒng)內(nèi)的有功平衡，忽略了系統(tǒng)內(nèi)無功平衡及其帶來的電壓問題。
[0007]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:一種獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于:將獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)劃分為不同的饋線區(qū)域；主控電源采用集中接入方式，經(jīng)變壓器與不同的饋線區(qū)域相連；還包括可再生能源發(fā)電機和儲能裝置，設(shè)置在變壓器高壓側(cè)相連的母線上或設(shè)置在饋線區(qū)域內(nèi)部。
[0008]作為優(yōu)選，還包括自動保護裝置，設(shè)置在變壓器高壓側(cè)和饋線區(qū)域入口，用于故障時自動切斷故障區(qū)域與供電系統(tǒng)其它區(qū)域的連接。
[0009]作為優(yōu)選，還包括手動隔離開關(guān)，設(shè)置在供電系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分支上，用于對相應(yīng)負(fù)荷點的切除操作。
[0010]作為優(yōu)選，所述主控電源為不可再生能源發(fā)電機和或儲能裝置。
[0011]作為優(yōu)選，所述可再生能源發(fā)電機為風(fēng)力發(fā)電機。
[0012]作為優(yōu)選，所述不可再生能源發(fā)電機為柴油發(fā)電機。
[0013]作為優(yōu)選，儲能裝置為蓄電池儲能裝置。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能夠提高獨立微網(wǎng)供電可靠性，并能夠更精確地對獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)的可靠性進行評估。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型其中一實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0017]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或者具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0018]如圖1所示，一種獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)，將獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)劃分為不同的饋線區(qū)域；在本具體實施例中可再生能源發(fā)電機為風(fēng)力發(fā)電機，不可再生能源發(fā)電機為柴油發(fā)電機；作為系統(tǒng)主控電源的柴油發(fā)電機采用集中接入方式，經(jīng)變壓器與不同的饋線區(qū)域相連；風(fēng)力發(fā)電機WT和儲能裝置EA (在本具體實施例中為蓄電池儲能裝置)設(shè)置在變壓器高壓側(cè)相連的母線上或設(shè)置在饋線區(qū)域內(nèi)部(在本具體實施例中設(shè)置在饋線區(qū)域內(nèi)部)。
[0019]在本具體實施例中，考慮到變壓器故障和饋線區(qū)域內(nèi)的線路故障，變壓器高壓側(cè)和饋線區(qū)域入口處均裝有自動保護裝置。當(dāng)故障發(fā)生時，自動保護裝置能及時檢測到系統(tǒng)內(nèi)的不正常運行狀態(tài)，通過跳閘操作迅速切斷故障區(qū)域與系統(tǒng)其它區(qū)域的連接，從而實現(xiàn)故障區(qū)域的隔離。
[0020]在本具體實施例中，各饋線區(qū)域內(nèi)部均為樹狀網(wǎng)絡(luò)，根節(jié)點與區(qū)域入口處自動保護裝置相連，負(fù)荷點分散在網(wǎng)絡(luò)的干支和分支上。樹狀網(wǎng)絡(luò)的某些分支上設(shè)有手動隔離開關(guān)，能夠支持相應(yīng)負(fù)荷點的切除操作，但各饋線區(qū)內(nèi)部不含自動保護裝置。
[0021]變壓器高壓側(cè)和各饋線區(qū)域入口處均設(shè)有自動保護裝置。該結(jié)構(gòu)下，饋線區(qū)域中的所有元件均在其入口處自動保護裝置的保護范圍內(nèi)，當(dāng)區(qū)域內(nèi)任意元件發(fā)生故障時，相應(yīng)自動保護裝置將迅速動作令整個饋線區(qū)域隔離，從而導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)的所有負(fù)荷停電。當(dāng)某區(qū)域被隔離時，該區(qū)域中所有可再生能源發(fā)電設(shè)備和儲能裝置的供電都將切斷。綜上所述，系統(tǒng)內(nèi)任意線路的故障都可等效為相應(yīng)饋線區(qū)域的故障，從而可將饋線區(qū)域作為一個整體進行建模，以有效減少故障抽樣的時間。以圖1所示的獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)為例，整個系統(tǒng)可根據(jù)自動保護裝置的位置分為4個區(qū)域。區(qū)域O為柴油發(fā)電機與變壓器組成的主控電源區(qū)域，區(qū)域1~3為不同的負(fù)荷區(qū)域。
[0022]當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)無故障發(fā)生時，連通區(qū)域為整個中壓獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)。當(dāng)故障發(fā)生在區(qū)域O中時(變壓器故障)，所有柴油發(fā)電機均退出運行，連通區(qū)域為區(qū)域1、2、3，儲能裝置將暫時作為系統(tǒng)的主控電源。當(dāng)故障發(fā)生在區(qū)域I中時，分離發(fā)電機和儲能裝置均退出運行，連通區(qū)域為區(qū)域0、2、3。當(dāng)故障發(fā)生在區(qū)域2 (或區(qū)域3)時，連通區(qū)域為0、1、3(或O、1、2)，柴油發(fā)電機將與風(fēng)力發(fā)電機、儲能裝置相互配合，向無故障區(qū)域供電。
【主權(quán)項】
1.一種獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于:將獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)劃分為不同的饋線區(qū)域；主控電源采用集中接入方式，經(jīng)變壓器與不同的饋線區(qū)域相連；還包括可再生能源發(fā)電機和儲能裝置，設(shè)置在變壓器高壓側(cè)相連的母線上或設(shè)置在饋線區(qū)域內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于:還包括自動保護裝置，設(shè)置在變壓器高壓側(cè)和饋線區(qū)域入口，用于故障時自動切斷故障區(qū)域與供電系統(tǒng)其它區(qū)域的連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于:還包括手動隔離開關(guān)，設(shè)置在供電系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分支上，用于對相應(yīng)負(fù)荷點的切除操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于:所述主控電源為不可再生能源發(fā)電機和或儲能裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于:所述可再生能源發(fā)電機為風(fēng)力發(fā)電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于:所述不可再生能源發(fā)電機為柴油發(fā)電機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)，其特征在于:儲能裝置為蓄電池儲能裝置。
【專利摘要】本實用新型提供了一種獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)，將獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)劃分為不同的饋線區(qū)域；主控電源采用集中接入方式，經(jīng)變壓器與不同的饋線區(qū)域相連；還包括可再生能源發(fā)電機和儲能裝置，設(shè)置在變壓器高壓側(cè)相連的母線上或設(shè)置在饋線區(qū)域內(nèi)部。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能夠提高獨立微網(wǎng)供電可靠性，并能夠更精確地對獨立微網(wǎng)供電系統(tǒng)的可靠性進行評估。
【IPC分類】H02J3-00
【公開號】CN204538700
【申請?zhí)枴緾N201520173946
【發(fā)明人】李嘉逸, 王強, 郭力, 余熙, 王勁, 夏雪, 張勝飛, 孫建偉, 余舟子, 肖漢, 鄭勇, 付浩, 吳沖, 黃曉明
【申請人】中國電力工程顧問集團西南電力設(shè)計院有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月26日