一種混合型微電網系統的製作方法
2023-05-31 04:33:01 2
一種混合型微電網系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種混合型微電網系統，包括柴油機發電系統、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、可再生能源發電系統以及交流負載，其中：所述柴油發電機系統經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、所述可再生能源發電系統以及所述交流負載分別連接在所述輸配電線路上。實施本實用新型的有益效果是，以光伏、風力發電為主要能源形式，給負載提供電能並將多餘能量存儲在電池單元中，並支持柴油機發電系統接入，在光伏發電等可再生能源和電池儲能供給不足時，提供後備供電電源，保證微電網系統連續供電。
【專利說明】 —種混合型微電網系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及微電網【技術領域】，更具體地說，涉及一種混合型微電網系統。
【背景技術】
[0002]目前，國家能源局為了解決西北地區和近海海島的用電問題，通常採用柴油機供電。然而採用柴油機供電對環境汙染大，供電質量差，能效利用低，且對於偏遠地區和海島區域柴油運輸不方便，經常受天氣影響，柴油供應不及時，經常出現斷電的情況。
[0003]隨著國家「十二五」規划進一步實施，光伏發電作為一種主要新能源，正被廣泛使用，但對於以光伏發電為代表的新能源接入柴油機電網，會導致電網運行非常不穩定，且控制複雜。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述缺陷，提供一種混合型微電網系統。
[0005]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:構造一種混合型微電網系統，包括柴油機發電系統、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、可再生能源發電系統以及交流負載，其中:所述柴油發電機系統經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、所述可再生能源發電系統以及所述交流負載分別連接在所述輸配電線路上。
[0006]在上述混合型微電網系統中，所述混合型微電網系統還包括工作在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系統中，所述第一儲能變流器包括與所述柴油機發電系統連接的不可控整流二極體。
[0008]在上述混合型微電網系統中，所述可再生能源發電系統包括可再生能源發電模塊和逆變器，所述可再生能源發電模塊發出的直流電經所述逆變器後輸送到所述輸配電線路上。
[0009]在上述混合型微電網系統中，所述可再生能源發電模塊包括光伏發電/風力發電。
[0010]實施本實用新型的混合型微電網系統，具有以下有益效果:
[0011]I)採用現代電力電子技術設計的變流器設備構建輸配電線路，解決了柴油機供電電能質量差，供電不穩定的問題；
[0012]2)結合電池單元的儲能技術，解決了光伏發電等新能源接入時，多餘電能存儲的問題；
[0013]3)柴油機發電系統通過第一儲能變流器併入輸配電線路，作為可控後備供電電源，在光伏發電等可再生能源發電系統和電池單元儲能足夠的情況下，基本不用開啟柴油機發電系統，大大節約了電站運營成本，同時，在可再生能源發電系統電能供應不足或電池單元儲存的能量不夠負載使用時，柴油機發電系統可以迅速開啟，為系統提供電能，保證了微電網系統能夠為負載連續供電；
[0014]4)柴油機發電系統通過第一儲能變流器併入輸配電線路，因第一儲能變流器可以使柴油機發電系統一直工作在最大效率點，提高了柴油機發電效率，減少了環境汙染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0016]圖1是本實用新型一種混合型微電網系統實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了對本實用新型的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0018]如圖1所示，為本實用新型一種混合型微電網系統實施例的示意圖，該混合型微電網系統包括柴油機發電系統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、可再生能源發電系統16、交流負載17、第三儲能變流器18以及第二電池單元19。
[0019]其中:柴油機發電系統11經第一儲能變流器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體，用於將柴油機發電系統11發出的交流電轉換為直流電，該第一儲能變流器12將直流電又轉換為交流電輸送到輸配電線路上，同時控制柴油機發電系統一直工作在最大效率點上，提高柴油機發電效率。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；可再生能源發電系統16連接在輸配電線路13上，實現以可再生能源如光伏發電、風力發電等形式為與輸配電線路13連接的交流負載17或其它設備等供電，多餘的電能主要經第二儲能變流器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，其建立一個電壓源，主要用於構建輸配電線路。
[0020]優選地，可再生能源發電系統16包括可再生能源發電模塊161和逆變器162，可再生能源發電模塊161發出的直流電經逆變器162逆變成交流電後輸送到輸配電線路13上。
[0021]在本實施例中，可再生能源發電模塊161優選為光伏發電/風力發電，其作為主要能源形式將發出的電能經逆變器後輸送到輸配電線路上供交流負載17或其它設備使用，多餘的電能存儲在第一電池單元15和第二電池單元19。當光伏發電等可再生能源不夠時，通過第一電池單元15存儲的電能經第二儲能變流器14後輸送到輸配電線路13上或者通過第二電池單元19存儲的電能經第三儲能變流器18後輸送到輸配電線路13上，以供交流負載或其它設備使用。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載使用時，柴油機發電系統作為後備電源供電系統，可以迅速開啟，其通過第一儲能變流器12將產生的交流電輸送至輸配電線路13上，以供交流負載17或其它設備使用，從而保證了該微電網系統能連續發電。
[0022]在本實施例中，第一儲能變流器優選為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選為IES100系列儲能變流器，現將本實用新型混合型微電網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，主要用於構建輸配電線路，第三儲能變流器及逆變器併網入輸配電線路運行，其因電網容量有限，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數也是有限的；
[0024]2)柴油機發電系統通過第一儲能變流器併入輸配電線路，作為一個後備可控的供電系統，為微電網系統提供能源，當第一電池單元和第二電池單元中存儲的能量及可再生能源發電系統也不能滿足為該系統交流負載供電時，柴油機發電系統迅速啟動併入電網為負載提供電能，同時第一儲能變流器可以控制柴油機工作在最大效率點，提高柴油機發電系統效率；
[0025]3)在可再生能源發電系統及第一電池單元和第二電池單元提供的能量足夠時，柴油機發電系統處於關停狀態。
[0026]因此，本實用新型的混合型微電網系統適用於各種完全無電地區、小水力發電供電地區、柴油機發電地區供電。通過現代電力電子技術設計的變流器類設備，結合電池儲能技術，解決了光伏發電等新能源的接入，柴油機發電系統接入(備用)，供電穩定性等微電網應用的問題，滿足了西北無大電網地區和海島區域的人民的基本用電，改善了人們的生活質量。
[0027]實施本實用新型混合型微電網系統，其有益效果如下:
[0028]I)採用現代電力電子技術設計的變流器設備構建輸配電線路，解決了柴油機供電電能質量差，供電不穩定的問題；
[0029]2)結合電池單元的儲能技術，解決了光伏發電等新能源接入時，多餘電能存儲的問題；
[0030]3)柴油機發電系統通過第一儲能變流器併入輸配電線路，作為可控後備供電電源，在光伏發電等可再生能源發電系統和電池單元儲能足夠的情況下，基本不用開啟柴油機發電系統，大大節約了電站運營成本，同時，在可再生能源發電系統電能供應不足或電池單元儲存的能量不夠負載使用時，柴油機發電系統可以迅速開啟，為系統提供電能，保證了微電網系統能夠為負載連續供電；
[0031]4)柴油發電機系統通過第一儲能變流器併入輸配電線路，因第一儲能變流器可以使柴油機發電系統一直工作在最大效率點，提高了柴油機發電效率，減少了環境汙染。
[0032]上面結合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型並不局限於上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬於本實用新型的保護之內。
【權利要求】
1.一種混合型微電網系統,其特徵在於，包括柴油機發電系統、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、可再生能源發電系統以及交流負載，其中:所述柴油機發電系統經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、所述可再生能源發電系統以及所述交流負載分別連接在所述輸配電線路上。
2.根據權利要求1所述的混合型微電網系統，其特徵在於，所述混合型微電網系統還包括工作在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.根據權利要求1所述的混合型微電網系統，其特徵在於，所述第一儲能變流器包括與所述柴油機發電系統連接的不可控整流二極體。
4.根據權利要求1所述的混合型微電網系統，其特徵在於，所述可再生能源發電系統包括可再生能源發電模塊和逆變器，所述可再生能源發電模塊發出的直流電經所述逆變器後輸送到所述輸配電線路上。
5.根據權利要求4所述的混合型微電網系統，其特徵在於，所述可再生能源發電模塊包括光伏發電/風力發電。
【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 優先權日:2014年8月29日
【發明者】羅梅林 申請人:深圳市匯川技術股份有限公司