CN102074953B - 供电与实验两用的微网系统结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种供电与实验两用的微网系统结构，包括微网电源、常规负荷、模拟负荷和微网并网开关，微网电源通过母线与常规负荷及模拟负荷相连接，其主要技术特点是：在微网电源与常规负荷之间的母线上设有一常规模式开关，在微网电源与模拟负荷之间的母线上设有一实验模式开关，在与常规负荷相连接的母线上通过微网并网开关与外部电网相连接。本发明设计合理，通过常规模式开关和实验模式开关实现实验用微网系统与供电用微网系统的切换功能，满足了实验及供电两方面的需要，为微网系统建设提供了可靠的保证。
Description
技术领域
本发明属于电力配电网领域，尤其是一种供电与实验两用的微网系统结构。
背景技术
为了整合分布式发电的优势，削弱分布式发电对电网的冲击和负面影响，CERTS(美国电气可靠性技术解决方案联合会)提出了一种能够更好发挥分布式发电潜能的微型电网(MicroGrid)，CERTS将微型电网定位一组复合和微能源的集合，可以以单个系统方式运行，提供热能和电能。
目前，美国CERTS微网的初步理论和方法已在美国电力公司Walnut微网测试基地得到了成功验证，Mad River微网验证了系统的建模和仿真方法、保护和控制策略以及经济效益。在欧洲已经初步形成微网的运行、控制、保护、安全以及通信等基本理论，其主要集中在可再生微型发电系统的控制策略和微网的规划、多微网管理运行优化工具的研发和技术、商业化规范的制定、示范性微网测试平台的推广、电力系统运行性能的综合评估等方面。日本已在国内建立了多个系统工程，在微网的网架拓扑结构、微网集成控制、热电冷综合利用等方面开展了一系列研究。在国内，国家重大基础项目(973项目)“分布式发电供能系统相关基础研究”，教育部重大项目“分布式能源系统理论与关键技术研究”，国家“863”目标导向项目“兆瓦级冷热电联供分布式能源微网系统并网关键技术与工程示范”，国家“863”探索类项目“微型电网并网、控制与保护技术”等项目都在对分布式供能和微网技术进行有益的探索。但目前尚没有对分布式供能微网设计方法进行研究分析的前例。
从现有技术发展情况来看，工程微网或实验室微网构建通常仅解决各自的目标，即工程微网进行实验时将影响其正常用户供电，实验室微网的电能只能在实验中或关闭中被浪费。由于微网研究正处于起步阶段，如何在构建微网的同时进行实验，而在实验之余又能够充分利用微网中各分布式能源产出电能以充分发挥分布式电源的作用是目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、能够满足供电及实验需要的供电与实验两用的微网系统结构。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种供电与实验两用的微网系统结构，包括微网电源、常规负荷、模拟负荷和微网并网开关，微网电源通过母线与常规负荷及模拟负荷相连接，在微网电源与常规负荷之间的母线上设有一常规模式开关，在微网电源与模拟负荷之间的母线上设有一实验模式开关，在与常规负荷相连接的母线上通过微网并网开关与外部电网相连接。
本发明的优点和积极效果是：
1、本微网系统通过常规模式开关和实验模式开关将微网电源与常规负荷、模拟负荷隔离成三部分，实现供电工作模式和实验工作模式的切换功能，在实验工作模式下，常规负荷由外部电网供电，微网系统进行各种实验均不影响正常用电；在供电工作模式下，利用实验模式开关切断模拟负荷，微网电源产生的电能不会无谓消耗，满足了供电与实验的两方面的需要。
2、本微网系统在不同模式运行下，微网系统均处于平衡状态，满足了微网系统的正常需要，包括孤岛运行能力、与上级电网的交互能力。
3、本微网系统可以将供电微网系统设为优先保障用电方式，当外部电网故障时，选择强制切换为供电工作模式，即通过实验模式开关断开模拟负荷，微网系统带常规负荷运行，保证了正常的供电需要。
4、本发明设计合理，通过常规模式开关和实验模式开关实现实验用微网系统与供电用微网系统的切换功能，满足了实验及供电两方面的需要，为微网系统建设提供了可靠的保证。
附图说明
图1是本微网系统的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
一种供电与实验两用的微网系统结构，如图1所示，包括微网电源、常规负荷、模拟负荷、微网并网开关、常规模式开关和实验模式开关。微网电源通过母线与常规负荷及模拟负荷相连接，在微网电源与常规负荷之间的母线上设有一常规模式开关，在微网电源与模拟负荷之间的母线上设有一实验模式开关，在与常规负荷相连接的母线上通过微网并网开关与外部电网相连接。
在本实施例中，微网电源包括风机、微燃机、光伏发电机等发电设备及储能单元等，常规负荷包括一些常用的用电设备，如机房设备、消防设备、电梯设备、机房空调设备等，模拟负荷包括一些实验所需的模拟用电设备。
本系统的工作原理：在实验工作模式下，常规模式开关打开，实验模式开关闭合，微网电源为模拟负荷供电并构成实验用微网系统，在实验用微网系统中，该模拟负荷应与微网电源相匹配；供电工作模式下，常规模式开关闭合，实验模式开关打开，微网电源提供电力为常规负荷供电。在控制策略上，增加实验工作模式转换考虑，即实验状态下，微网电源带模拟负荷运行，在供电工作模式下，微网系统带常规负荷运行；当外部电网故障时，可选择强制切换为供电工作模式，即通过实验模式开关断开与模拟负荷的连接，微网系统带常规负荷运行，即优先保障正常用电。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
Claims (1)
1.一种供电与实验两用的微网系统结构，包括微网电源、常规负荷、模拟负荷和微网并网开关，微网电源通过母线与常规负荷及模拟负荷相连接，其特征在于：在微网电源与常规负荷之间的母线上设有一常规模式开关，在微网电源与模拟负荷之间的母线上设有一实验模式开关，在与常规负荷相连接的母线上通过微网并网开关与外部电网相连接。
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