發(fā)明專利｜一種智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)

2017-11-01 14:37:52 北極星輸配電網(wǎng)整理　點擊量：評論 (0)

摘要：一種智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括：儲能系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)、微電網(wǎng)中央控制單元;所述微電網(wǎng)中央控制單元，與發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)連接，將發(fā)電系統(tǒng)的電能傳送至儲能系統(tǒng);所述發(fā)電系統(tǒng)包括至少包括光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的一個;所述儲能系統(tǒng)包括：能量管理系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)管理單元、若干電池在線監(jiān)測模塊、電池組端監(jiān)測模塊以及儲能電池組;所述能量管理系統(tǒng)，與儲能系統(tǒng)管理單元連接;儲能系統(tǒng)管理單元，與微電網(wǎng)中央控制單元連接，接收微電網(wǎng)中央控制單元的控制命令;電池組端監(jiān)測模塊，與儲能系統(tǒng)管理單元連接，監(jiān)測儲能電池組的充放電電流、浮充電流、總電壓。

發(fā)明人：沈一平周建其莫加杰張志芳徐勇明沈紅峰李元鋒吳琴芳仇群輝溫鎮(zhèn) 肖治宇魏敏柳雨晴

1 .一種智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，包括：儲能系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)、微電網(wǎng)中央控制單元;所述微電網(wǎng)中央控制單元，與發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)連接，將發(fā)電系統(tǒng)的電能傳送至儲能系統(tǒng);所述發(fā)電系統(tǒng)包括至少包括光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的一個;所述儲能系統(tǒng)包括：能量管理系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)管理單元、若干電池在線監(jiān)測模塊、電池組端監(jiān)測模塊以及儲能電池組;所述能量管理系統(tǒng)，與儲能系統(tǒng)管理單元連接;儲能系統(tǒng)管理單元，與微電網(wǎng)中央控制單元連接，接收微電網(wǎng)中央控制單元的控制命令;電池組端監(jiān)測模塊，與儲能系統(tǒng)管理單元連接，監(jiān)測儲能電池組的充放電電流、浮充電流、總電壓;儲能電池組包括若干儲能電池，與電池組端監(jiān)測模塊連接;每個儲能電池與對應(yīng)的電池組端監(jiān)測模塊連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組端監(jiān)測模塊通過霍爾電流傳感器與儲能電池組連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能電池為蓄電池。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池為鉛碳蓄電池。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能電池之間采用串聯(lián)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能電池通過儲能變流器與發(fā)電系統(tǒng)的輸出母線連接。

7 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括：風(fēng)力機組模塊：捕獲風(fēng)能并將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為交變電能，包括風(fēng)力發(fā)電機組、塔架、地基以及線纜;并網(wǎng)控制模塊：內(nèi)置輸出直流電并對輸出最高電壓進行限制的整流模塊，還包括并網(wǎng)控制器、泄荷器以及線纜;逆變模塊：包括并網(wǎng)逆變器以及線纜，與所述整流模塊連接，將整流模塊輸出的直流電逆變成交流電并饋入電網(wǎng);監(jiān)控模塊：與風(fēng)力機組模塊、并網(wǎng)控制模塊以及逆變模塊連接，包括遠程監(jiān)控裝置、通信GPRS卡以及線纜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近幾年微電網(wǎng)成為了國內(nèi)外研究的熱點，這類電網(wǎng)可以有效地就近消納分布式能源發(fā)出的電能，不需要遠距離的長途輸配電，因此可以大大提高電能的利用率，實現(xiàn)就近發(fā)電就近用電。并且隨著分布式發(fā)電技術(shù)的不斷進步，微電網(wǎng)成為了未來電網(wǎng)的一個發(fā)展趨勢。

中國專利公開號CN203423531 U，公開日2014年2月5日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為光電建筑微電網(wǎng)管理系統(tǒng)，該申請案公開了光電建筑微電網(wǎng)管理系統(tǒng)，它包括太陽能光伏方陣，在負載與市電電網(wǎng)之間設(shè)雙向逆變器，與太陽能光伏方陣相連接的并網(wǎng)逆變器并聯(lián)在雙向逆變器的輸出端，雙向逆變器還與儲能裝置相連接，集成了光伏、儲能、市電一體化循環(huán)利用的能量優(yōu)化管理系統(tǒng)。其不足之處在于僅考慮了光伏發(fā)電的情況，未能考慮其他發(fā)電形式的電能處理方案，并且未能對管理方案做進一步的說明，不利于行業(yè)內(nèi)人員的具體實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的未能綜合考慮多種發(fā)電方式相結(jié)合的發(fā)電系統(tǒng)的電能輸出問題，提供了一種具體可實現(xiàn)的智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括：儲能系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)、微電網(wǎng)中央控制單元;所述微電網(wǎng)中央控制單元，與發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)連接，將發(fā)電系統(tǒng)的電能傳送至儲能系統(tǒng);所述發(fā)電系統(tǒng)包括至少包括光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的一個;所述儲能系統(tǒng)包括：能量管理系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)管理單元、若干電池在線監(jiān)測模塊、電池組端監(jiān)測模塊以及儲能電池組;所述能量管理系統(tǒng)，與儲能系統(tǒng)管理單元連接;儲能系統(tǒng)管理單元，與微電網(wǎng)中央控制單元連接，接收微電網(wǎng)中央控制單元的控制命令;電池組端監(jiān)測模塊，與儲能系統(tǒng)管理單元連接，監(jiān)測儲能電池組的充放電電流、浮充電流、總電壓;儲能電池組包括若干儲能電池，與電池組端監(jiān)測模塊連接;每個儲能電池與對應(yīng)的電池組端監(jiān)測模塊連接。

本發(fā)明中，智能變電站微電網(wǎng)系統(tǒng)融合直流系統(tǒng)和電池在線監(jiān)測、光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電，將變電站交直流一體化電源與發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合，充分利用一體化電源蓄電池作為儲能系統(tǒng)，通過儲能雙向變流器替代直流系統(tǒng)電源模塊，對蓄電池進行充放電控制。蓄電池組放電過程保持最低SOC為50%(或計算合理比例)，以備所用電直流系統(tǒng)安全用電保障。微網(wǎng)中央控制單元實現(xiàn)微電網(wǎng)穩(wěn)定運行，完成聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下電壓穩(wěn)定控制，離網(wǎng)狀態(tài)下電壓和頻率控制;多目標(biāo)多源與負荷協(xié)調(diào)控制;保護和緊急控制，完成保護和智能設(shè)備協(xié)調(diào)控制、緊急快速響應(yīng);并網(wǎng)/離網(wǎng)下穩(wěn)定控制與并離網(wǎng)平滑切換等。

責(zé)任編輯：lixin

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