供電與實驗兩用的微網系統結構的製作方法
2023-10-27 10:20:12 1
專利名稱：供電與實驗兩用的微網系統結構的製作方法
技術領域：
本發明屬於電力配電網領域，尤其是一種供電與實驗兩用的微網系統結構。
背景技術：
為了整合分布式發電的優勢，削弱分布式發電對電網的衝擊和負面影響， CERTS (美國電氣可靠性技術解決方案聯合會)提出了一種能夠更好發揮分布式發電潛能 的微型電網(MicroGrid)，CERTS將微型電網定位一組複合和微能源的集合，可以以單個系 統方式運行，提供熱能和電能。目前，美國CERTS微網的初步理論和方法已在美國電力公司Walnut微網測試基 地得到了成功驗證，Mad River微網驗證了系統的建模和仿真方法、保護和控制策略以及 經濟效益。在歐洲已經初步形成微網的運行、控制、保護、安全以及通信等基本理論，其主 要集中在可再生微型發電系統的控制策略和微網的規劃、多微網管理運行優化工具的研發 和技術、商業化規範的制定、示範性微網測試平臺的推廣、電力系統運行性能的綜合評估等 方面。日本已在國內建立了多個系統工程，在微網的網架拓撲結構、微網集成控制、熱電冷 綜合利用等方面開展了一系列研究。在國內，國家重大基礎項目(973項目)「分布式發 電供能系統相關基礎研究」，教育部重大項目「分布式能源系統理論與關鍵技術研究」，國家 「863」目標導向項目「兆瓦級冷熱電聯供分布式能源微網系統併網關鍵技術與工程示範」， 國家「863」探索類項目「微型電網併網、控制與保護技術」等項目都在對分布式供能和微網 技術進行有益的探索。但目前尚沒有對分布式供能微網設計方法進行研究分析的前例。從現有技術發展情況來看，工程微網或實驗室微網構建通常僅解決各自的目標， 即工程微網進行實驗時將影響其正常用戶供電，實驗室微網的電能只能在實驗中或關閉中 被浪費。由於微網研究正處於起步階段，如何在構建微網的同時進行實驗，而在實驗之餘又 能夠充分利用微網中各分布式能源產出電能以充分發揮分布式電源的作用是目前迫切需 要解決的問題。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種設計合理、能夠滿足供電及實 驗需要的供電與實驗兩用的微網系統結構。本發明解決其技術問題是採取以下技術方案實現的一種供電與實驗兩用的微網系統結構，包括微網電源、常規負荷、模擬負荷和微 網併網開關，微網電源通過母線與常規負荷及模擬負荷相連接，在微網電源與常規負荷之 間的母線上設有一常規模式開關，在微網電源與模擬負荷之間的母線上設有一實驗模式開 關，在與常規負荷相連接的母線上通過微網併網開關與外部電網相連接。本發明的優點和積極效果是1、本微網系統通過常規模式開關和實驗模式開關將微網電源與常規負荷、模擬負 荷隔離成三部分，實現供電工作模式和實驗工作模式的切換功能，在實驗工作模式下，常規負荷由外部電網供電，微網系統進行各種實驗均不影響正常用電；在供電工作模式下，利用 實驗模式開關切斷模擬負荷，微網電源產生的電能不會無謂消耗，滿足了供電與實驗的兩 方面的需要。2、本微網系統在不同模式運行下，微網系統均處於平衡狀態，滿足了微網系統的 正常需要，包括孤島運行能力、與上級電網的交互能力。3、本微網系統可以將供電微網系統設為優先保障用電方式，當外部電網故障時， 選擇強制切換為供電工作模式，即通過實驗模式開關斷開模擬負荷，微網系統帶常規負荷 運行，保證了正常的供電需要。4、本發明設計合理，通過常規模式開關和實驗模式開關實現實驗用微網系統與供 電用微網系統的切換功能，滿足了實驗及供電兩方面的需要，為微網系統建設提供了可靠 的保證。
圖1是本微網系統的連接示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述一種供電與實驗兩用的微網系統結構，如圖1所示，包括微網電源、常規負荷、模 擬負荷、微網併網開關、常規模式開關和實驗模式開關。微網電源通過母線與常規負荷及模 擬負荷相連接，在微網電源與常規負荷之間的母線上設有一常規模式開關，在微網電源與 模擬負荷之間的母線上設有一實驗模式開關，在與常規負荷相連接的母線上通過微網併網 開關與外部電網相連接。在本實施例中，微網電源包括風機、微燃機、光伏發電機等發電設備及儲能單元 等，常規負荷包括一些常用的用電設備，如機房設備、消防設備、電梯設備、機房空調設備 等，模擬負荷包括一些實驗所需的模擬用電設備。本系統的工作原理在實驗工作模式下，常規模式開關打開，實驗模式開關閉合， 微網電源為模擬負荷供電並構成實驗用微網系統，在實驗用微網系統中，該模擬負荷應與 微網電源相匹配；供電工作模式下，常規模式開關閉合，實驗模式開關打開，微網電源提供 電力為常規負荷供電。在控制策略上，增加實驗工作模式轉換考慮，即實驗狀態下，微網電 源帶模擬負荷運行，在供電工作模式下，微網系統帶常規負荷運行；當外部電網故障時，可 選擇強制切換為供電工作模式，即通過實驗模式開關斷開與模擬負荷的連接，微網系統帶 常規負荷運行，即優先保障正常用電。需要強調的是，本發明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發明並 不限於具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本發明的技術方案得出 的其他實施方式，同樣屬於本發明保護的範圍。
權利要求
1. 一種供電與實驗兩用的微網系統結構，包括微網電源、常規負荷、模擬負荷和微網並 網開關，微網電源通過母線與常規負荷及模擬負荷相連接，其特徵在於在微網電源與常規 負荷之間的母線上設有一常規模式開關，在微網電源與模擬負荷之間的母線上設有一實驗 模式開關，在與常規負荷相連接的母線上通過微網併網開關與外部電網相連接。
全文摘要
本發明涉及一種供電與實驗兩用的微網系統結構，包括微網電源、常規負荷、模擬負荷和微網併網開關，微網電源通過母線與常規負荷及模擬負荷相連接，其主要技術特點是在微網電源與常規負荷之間的母線上設有一常規模式開關，在微網電源與模擬負荷之間的母線上設有一實驗模式開關，在與常規負荷相連接的母線上通過微網併網開關與外部電網相連接。本發明設計合理，通過常規模式開關和實驗模式開關實現實驗用微網系統與供電用微網系統的切換功能，滿足了實驗及供電兩方面的需要，為微網系統建設提供了可靠的保證。
文檔編號H02J3/00GK102074953SQ20101058303
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者劉瑋, 李達, 申剛, 穆曉東, 葛少雲 申請人:天津天大求實電力新技術股份有限公司