CN105140965A - 一种支持热插拔的分布式电源集成装备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种支持热插拔的分布式电源集成装备，包括监测控制模块和检同期检无压合闸模块；所述检同期检无压合闸模块的闸刀两端分别外接配电网和直流母线，所述监测控制模块分别外接储能模块控制器、直流母线和分布式发电模块控制器；所述储能模块控制器和分布式发电模块控制器均与直流母线连接。本发明在保障供电可靠性的前提下，充分利用分布式可再生能源，避免风、光清洁可再生能源电能的浪费，提高可再生能源的利用率，提高分布式发电的电能质量；支持分布式电源的热插拔，实现并网/离网运行模式下各分布式发电模块的联合运行，通过对各分布式电源的协调控制，稳定系统的电压、频率，实现整个最优化运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种支持热插拔的分布式电源集成装备，属于智能电网领域。
背景技术
随着分布式电源的大规模应用，未来我国电网中随机性、波动性和间歇性的分布式能源所占比例会越来越大，甚至将成为电网不可或缺的组成部分。大量分布式发电接入配电网，量大分散，电网难以对其进行监控，将对配电网的安全、可靠、稳定运行及控制带来诸多方面的影响。分布式电源热插拔集成装备低成本、多指标、可组合的产品定位很好的适应了用户的需求。
目前，对于分布式电源的即插即用装置，已有学者进行了研究。大多是针对一种能源的，基于光伏的偏多，通过采集分布式电源的状态数据，控制逆变器，实现对分布式电源的管理。这类装置或系统不能应对多种类型的分布式电源接入。也有根据“智能设备”自动识别、自动接入，实现不同类型分布式电源的即插即用，这类系统要实现分布式电源的自动识别，势必对分布式电源的模型建立有非常高的要求。比如：
中国专利CN201210326197：一种基于光伏系统的用户侧分布式电源即插即用电源管理系统，通过跟踪在分布式电源并网和离网瞬间产生的瞬间冲击电压、电流变化，以软件的快速采样和算法处理并网和离网时电压峰值变化，控制逆变器实现电流源方式运行，实现分布式电源有功/无功控制，最终缓解或消除这些影响，达到本系统的即插即用和能量管控的目的。
中国专利CN201220451386：一种基于光伏系统的用户侧分布式电源即插即用逆变器，该逆变器与光伏阵列、储能单元配合，并通过逆变器的通信接口实现与远程电力调度中心的即时通信功能，达到本地电源管理系统的即插即用和能量管控功能。
中国专利CN201420397303：一种基于即插即用式放电负载的蓄电池组智能运维装置，实现一台放电负载在多个蓄电池站运维系统中的循环多次利用，节约成本和资源；装置采用安全稳定的串口通信技术进行站内通信，无需远程通信，避免远程通信的通道安全问题。
中国专利CN201320313340：一种即插即用型太阳能混合系统，有效将逆变器和负载输出、蓄电池、组建管理集于一体，配电合理进行分配和控制，即插即用设计，适用于偏远地区住宅系统或微网应用。
中国专利CN201310752958：一种智能电网即插即用系统及其实施方法，基于“通用即插即用”的理念，在智能电网领域建立起“智能设备”自动识别、自动接入的机制或体系架构，使二次控制系统和信息系统逐步实现快速自动构成，从而基于智能电网调度技术支持系统实现智能电网的即插即用和快速重组。
但针对不同分布式电源的支持热插拔的集成装备方面的研究比较少。未来小型分布式电源会蓬勃发展，目前已有的设备多为支持一种分布式电源接入，支持多种分布式电源接入的系统要求较高、不能满足用户侧简便的需求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种支持热插拔的分布式电源集成装备。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种支持热插拔的分布式电源集成装备，包括监测控制模块和检同期检无压合闸模块；所述检同期检无压合闸模块的闸刀两端分别外接配电网和直流母线，所述监测控制模块分别外接储能模块控制器、直流母线和分布式发电模块控制器；所述储能模块控制器和分布式发电模块控制器均与直流母线连接。
所述检同期检无压合闸模块的闸刀一端通过交流插座与配电网连接。
所述储能模块控制器通过转换器与直流母线和监测控制模块连接；所述分布式发电模块控制器通过转换器与直流母线和监测控制模块连接。
所述分布式发电模块包括光伏发点模块和风机发电模块。
所述直流母线通过逆变器与监测控制模块和检同期检无压合闸模块闸刀的一端连接。
本发明所达到的有益效果：本发明在保障供电可靠性的前提下，充分利用分布式可再生能源，避免风、光清洁可再生能源电能的浪费，提高可再生能源的利用率，提高分布式发电的电能质量；支持分布式电源的热插拔，实现并网/离网运行模式下各分布式发电模块的联合运行，通过对各分布式电源的协调控制，稳定系统的电压、频率，实现整个最优化运行。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种支持热插拔的分布式电源集成装备，包括监测控制模块和检同期检无压合闸模块。
检同期检无压合闸模块的闸刀两端分别连接有交流插座和逆变器，交流插座连接配电网，逆变器分别连接直流母线和监测控制模块，监测控制模块分别通过转换器连接储能模块控制器和分布式发电模块控制器，储能模块控制器和分布式发电模块控制器均通过转换器连接直流母线。
上述的分布式发电模块至少有两种类型，包括光伏发点模块和风机发电模块。
在分布式电源集成装备中，各部件的功能如下：
监测控制模块：实时监测分布式发电模块的运行信息和储能模块的SOC信息，实时监测和统计直流母线上的直流负荷，判断分布式发电模块是否符合并网要求。
检同期检无压合闸模块：交流电网侧配置检无压，分布式电源侧配置检同期。当联络线两端跳闸后，线路无电压，这时，投无压侧可以先将开关合上，另一侧分布式电源检同期后再合闸。
为了使并网时，分布式电源不对主网产生过大的冲击电流和电压骤变，必须满足：分布式电源侧的电压幅值等于电网电压的幅值，且波形一致；分布式电源侧的频率近似等于电网的频率；分布式电源侧的三相电压相序与电网的相序一致；合闸瞬间分布式电源侧电压相位与电网电压的相位相同。
上述分布式电源集成装备原理：
正常情况下，配电网电压、频率正常，分布式电源通过直流母线合并，接入集成装备，并入配电网。
第一步：保证通信接口、监测接口都连接正常；
第二步：对分布式发电模块的实时运行信息进行监测；
第三步：对储能模块的SOC信息进行实时监测；
第四步：对直流母线上的直流负荷进行监测和统计；
第五步：判断分布式发电模块是否符合并网要求；
第六步：如果分布式发电模块可以并网，根据实时监测的功率接口合闸后出现的过电流、过电压尖峰、抖动等，利用储能模块进行调节；
第七步：根据提供的功率状态，对各单元进行功能调整；
第八步：完成一系列操作，稳定后向电网调度中心发布并网状态信息；
第九步：若分布式发电模块不符合并网的要求，则切断。
当配电网电压、频率异常或失电。分布式电源离网运行。
第一步：保证通信接口、监测接口都连接正常；
第二步：对分布式发电模块的实时运行信息进行监测；
第三步：对储能模块的SOC信息进行实时监测；
第四步：对直流母线上的直流负荷进行监测和统计；
第五步：根据实时监测的功率接口合闸后出现的过电流、过电压尖峰、抖动等，利用储能模块进行调节；
第六步：根据直流负荷的需要，对各单元进行功能调整，若发电量不能满足负荷的需要，则切除不重要负荷。若发电量远超负荷所需，储能模块又处于充满的情况下，切断分布式发电模块。
上述分布式电源集成装备，在保障供电可靠性的前提下，充分利用分布式可再生能源，避免风、光清洁可再生能源电能的浪费，提高可再生能源的利用率，提高分布式发电的电能质量；支持分布式电源的热插拔，实现并网/离网运行模式下各分布式发电模块的联合运行，通过对各分布式电源的协调控制，稳定系统的电压、频率，实现整个最优化运行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种支持热插拔的分布式电源集成装备，其特征在于：包括监测控制模块和检同期检无压合闸模块；
所述检同期检无压合闸模块的闸刀两端分别外接配电网和直流母线，所述监测控制模块分别外接储能模块控制器、直流母线和分布式发电模块控制器；所述储能模块控制器和分布式发电模块控制器均与直流母线连接。
2.根据权利要求1所述的一种支持热插拔的分布式电源集成装备，其特征在于：所述检同期检无压合闸模块的闸刀一端通过交流插座与配电网连接。
3.根据权利要求1所述的一种支持热插拔的分布式电源集成装备，其特征在于：所述储能模块控制器通过转换器与直流母线和监测控制模块连接；所述分布式发电模块控制器通过转换器与直流母线和监测控制模块连接。
4.根据权利要求3所述的一种支持热插拔的分布式电源集成装备，其特征在于：所述分布式发电模块包括光伏发点模块和风机发电模块。
5.根据权利要求1或3所述的一种支持热插拔的分布式电源集成装备，其特征在于：所述直流母线通过逆变器与监测控制模块和检同期检无压合闸模块闸刀的一端连接。
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