CN103840548B - 一种带有微网系统的变电站系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有微网系统的变电站系统,包含:一对自动转换开关器,一对自动转换开关器的输入端分别与站用交流电母线I、站用交流电母线II连接。不间断电源,不间断电源的输入端分别与该对自动转换开关器的输出端连接,不间断电源的输出端与外部交流负荷连接。直流屏电源,直流屏电源的输入端分别与该对自动转换开关器的输出端连接,该直流屏电源的输出端分别与该不间断电源的输入端、外部直流负荷连接。采用清洁能源作为微网系统主要能源,能够有力的补充和有效的支持变电站系统,增强变电站系统的综合服务能力,推动主动式变电站系统的发展,实现能源优化配置,提高用电效率,促进节能减排,保证用户用电的可靠性、低碳环保及经济性。

Description

一种带有微网系统的变电站系统
技术领域
[0001]本发明涉及变电系统,具体涉及一种带有微网系统的变电站系统。
背景技术
[0002]随着我国经济增长速度的加快,电力需求也越来越大,大规模联网所带来的问题逐渐显露出来,比如调度困难、安全性和可靠系数不高、部分地区至今仍无电网覆盖等。同时,能源危机的加重也使我国这样一个以煤电为主要电力结构的发展中国家在环境治理上耗费了大量人力、物力和财力。分布式发电以其灵活、环保等优势正在逐渐赢得广大市场,而大量分布式电源的并网也给电力系统的保护、实时调度和电网可靠性等各方面带来了一些不可避免问题。
发明内容
[0003]本发明的目的在于提供一种带有微网系统的变电站系统,采用清洁能源作为微网系统主要能源,能够有力的补充和有效的支持变电站系统,增强变电站系统的综合服务能力,推动主动式变电站系统的发展,实现能源优化配置,提高用电效率,促进节能减排,保证用户用电的可靠性、低碳环保及经济性。
[0004]为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
[0005] —种带有微网系统的变电站系统,其特点是,该变电站包含:一对自动转换开关器,上述的一对自动转换开关器的输入端分别与站用交流电母线1、站用交流电母线II连接。不间断电源,上述的不间断电源的输入端分别与该对自动转换开关器的输出端连接,该不间断电源的输出端与外部交流负荷连接。直流屏电源,上述的直流屏电源的输入端分别与该对自动转换开关器的输出端连接,该直流屏电源的输出端分别与该不间断电源的输入端、外部直流负荷连接。
[0006]通信电源系统,上述的通信电源系统与该直流屏电源的输出端连接;微网系统,与站用交流电母线II连接的自动转换开关器的输出端与上述的微网系统连接。
[0007]上述的带有微网系统的变电站系统,其特点是,上述的微网系统包含:
[0008]太阳能光伏发电系统;
[0009]储能系统,上述的储能系统的输入端分别与上述的太阳能光伏发电系统的输出端、与站用交流电母线II连接的自动转换开关器的输出端连接;
[0010]微网负荷,上述的微网负荷分别与该太阳能光伏发电系统的输出端、储能系统的输出端及与站用交流电母线II连接的自动转换开关器的输出端连接。
[0011]上述的带有微网系统的变电站系统,其特点是,上述的太阳能光伏发电系统包含:光伏组件,及与其连接的并网逆变器;上述的并网逆变器的输出端与上述的储能系统的输入端、微网负荷的输入端连接。
[0012]上述的带有微网系统的变电站系统,其特点是,上述的微网负荷包含:照明动力负荷、电池充电粧负荷。
[0013]上述的带有微网系统的变电站系统,其特点是,上述的站用交流电母线1、站用交流电母线II之间设有母联开关。
[0014]上述的带有微网系统的变电站系统,其特点是,上述的储能系统为磷酸铁锂电池储能系统。
[0015]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0016]本发明由于在变电站系统设有微网系统能够充分发挥分布式发电对电网的积极作用,将光伏系统、储能系统、电池充电粧负荷连入变电站;最大限度的利用可再生能源,有效提高微网内可再生能源的发电量,同时采用分布式电源与储能系统的互补及微网与主网的互补,提尚对关键负荷的供电可靠性。同时,能够减少微网接入对大电网的不利影响。
附图说明
[0017]图1为本发明一种带有微网系统的变电站系统的整体结构示意图。
具体实施方式
[0018]以下结合附图,通过详细说明一个较佳的具体实施例,对本发明做进一步阐述。
[0019]如图1所示,一种带有微网系统的变电站系统包含:一对自动转换开关器10,该对自动转换开关器(Automatic Transfer Switching Equipment,简称ATS) 10的输入端分别与站用交流电母线I 60、站用交流电母线II 70连接。不间断电源(Uninterruptable PowerSupp I y,简称UPS ) 20,不间断电源20的输入端分别与该对自动转换开关器1的输出端连接,该不间断电源20的输出端与外部交流负荷100连接。直流屏电源30,直流屏电源30的输入端分别与该对自动转换开关器10的输出端连接,该直流屏电源30的输出端分别与该不间断电源20的输入端、外部直流负荷200连接。通信电源系统50,通信电源系统50与该直流屏电源30的输出端连接。微网系统40,与站用交流电母线II连接的自动转换开关器1的输出端与微网系统40相互连接。
[0020] 站用交流电母线I 60、站用交流电母线II 70之间设有母联开关80。当站用交流电母线I 60或站用交流电母线II 70中的某条母线出现故障时,该母联开关80及时断开,确保另一条母线正常为重要负荷供电,缩小母线出现故障产生的影响。
[0021]该变电站系统通过站用交流电母线I 60、站用交流电母线II提高输入电源。本实施例中,变电站内的站用交流电母线I 60、站用交流电母线II 70各引一路进线后经一对ATS 10切换后接入、直流屏电源30;不间断电源20与外部交流负荷100连接,为外部重要的交流负荷供电;直流屏电源30与外部直流负荷200连接,为外部重要的直流负荷供电。当站用交流电母线I 60或站用交流电母线II 70的一路出现故障时,ATS 10能够自动切换至另一路站用交流电母线,确保外部的重要负荷能够不间断供电。直流屏电源30在正常工作时通过站用交流电母线I 60或站用交流电母线II 70获得交流电源并转换成直流电供外部直流负荷200使用;在紧急情况下,当站用交流电母线I 60、站用交流电母线II 70均不能为直流屏电源30提供电源时,该直流屏电源30内部包含的直流蓄电池,通过该直流蓄电池为外部直流负荷200供电;同时在这种紧急情况下,通过直流蓄电池为UPS 20供电,UPS 20将直流电转换为交流电供外部交流负荷100使用。通信电源系统50的输入端与直流屏电源30的输出端连接,通信电源系统50通过输入端的信号能够判断直流屏电源30的供电电源为直流蓄电池或是通过交流母线提供电源,从而监控直流屏电源30的供电情况,了解变电站系统主网的供电工作状况。
[0022]微网系统40包含:太阳能光伏发电系统41;储能系统42,储能系统42的输入端分别与太阳能光伏发电系统41的输出端、与站用交流电母线II连接的自动转换开关器10的输出端连接;微网负荷43,微网负荷43分别与该太阳能光伏发电系统41的输出端、储能系统42的输出端及与站用交流电母线II连接的自动转换开关器10的输出端连接。
[0023]太阳能光伏发电系统41包含:光伏组件411,及与其连接的并网逆变器412。并网逆变器412的输出端与储能系统42的输入端、微网负荷43的输入端连接。微网负荷43包含:照明动力负荷431、电池充电粧负荷432。储能系统42为磷酸铁锂电池储能系统。
[0024]本发明采用的微网系统40能够最大限度的利用可再生能源,有效提高微网内可再生能源的发电量;同时分布式电源与储能装置的互补以及微网与主网的互补,提高对关键负荷的供电可靠性。
[0025] 本实施例中采用245W多晶硅电池组件用作光伏组件411,采用型号为EHE-N20KTL的光伏逆变器用作并网逆变器412,电池充电粧负荷432采用型号为CEV1102-32A/220V的汽车交流充电粧。
[0026]正常情况时,站用交流电母线I 60为重要外部交流负荷100、重要外部直流负荷100供电,站用交流电母线II 70为微网系统40中的照明动力负荷431、电池充电粧负荷432供电。
[0027]当站用交流电母线I 60、站用交流电母线II 70正常运作时,光伏组件411产生的能量通过并网逆变器412转换后与站用交流电母线II 70同时为照明动力负荷431、电池充电粧负荷432供电,多余的电能用于为储能系统42充电或馈入电网。
[0028]当站用交流电母线I 60、站用交流电母线II 70均发生故障时,太阳能光伏发电系统41、储能系统42为照明动力负荷431、电池充电粧负荷432供电。
[0029] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种带有微网系统的变电站系统,其特征在于,该变电站包含: 一对自动转换开关器(10),所述的一对自动转换开关器(10)的输入端分别与站用交流电母线1(60)、站用交流电母线11(70)连接; 不间断电源(20),所述的不间断电源(20)的输入端分别与该对自动转换开关器(10)的输出端连接,该不间断电源(20 )的输出端与外部交流负荷(100 )连接; 直流屏电源(30),所述的直流屏电源(30)的输入端分别与该对自动转换开关器(10)的输出端连接,该直流屏电源(30)的输出端分别与该不间断电源(20)的输入端、外部直流负荷(200)连接; 通信电源系统(50),所述的通信电源系统(50)与该直流屏电源(30)的输出端连接; 微网系统(40),与站用交流电母线11(70)连接的自动转换开关器(10)的输出端与所述的微网系统(40)连接; 所述的微网系统(40)包含: 太阳能光伏发电系统(41); 储能系统(42),所述的储能系统(42)的输入端分别与所述的太阳能光伏发电系统(41)的输出端、与站用交流电母线II (70 )连接的自动转换开关器(1 )的输出端连接; 微网负荷(43),所述的微网负荷(43)分别与该太阳能光伏发电系统(41)的输出端、储能系统(42 )的输出端及与站用交流电母线II (70 )连接的自动转换开关器(1 )的输出端连接; 所述的站用交流电母线1(60)、站用交流电母线11(70)之间设有母联开关(80)。
2.如权利要求1所述的带有微网系统的变电站系统,其特征在于,所述的太阳能光伏发电系统(41)包含:光伏组件(411),及与其连接的并网逆变器(412);所述的并网逆变器(412)的输出端与所述的储能系统(42)的输入端、微网负荷(43)的输入端连接。
3.如权利要求1所述的带有微网系统的变电站系统,其特征在于,所述的微网负荷(43)包含:照明动力负荷(431 )、电池充电粧负荷(432 )。
4.如权利要求1所述的带有微网系统的变电站系统,其特征在于,所述的储能系统(42 )为磷酸铁锂电池储能系统。
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