CN106230017A - 一种低损耗分布式光伏发电微电网系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低损耗分布式光伏发电微电网系统，包括外部交流供电单元、若干个用户光伏发电用电单元和能量输入输出监控单元；所述外部交流供电单元包括高压交流输电线路、低压交流供电线路，所述低压交流供电线路通过光伏发电变压器和外部供电变压器连接所述高压交流输电线路；每个所述用户光伏发电用电单元包括太阳能电池板组件、用于将所述太阳能电池板组件输出的直流电转化为化学能进行储存的微电网蓄能电池、以及用于将所述太阳能电池板组件输出的直流电转换为交流电的光伏发电逆变器。本发明可以降低微电网的发电电能或补充供电电能在远距离输送过程中造成的损耗，从而提高微电网的电能实际使用效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种分布式光伏微电网系统技术领域，特别是一种低损耗分布式光伏发电微电网系统。
背景技术
我国对于微电网的定义为：微电网是以分布式电源为主，利用储能和控制装置进行实时调节，实现网络内部电力电量平衡的供电网络，可并网运行也可离网独立运行。微电网利用一次能源，使用微型电源，通常配有储能装置，使用电力电子装置进行能量调节，是一种根据用户需求提供电能的小型系统，通常由负荷和微电源共同组成，可同时提供电能和热量。微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换，并提供必要的控制；微电网相对于主电网表现为单一的受控单元，并可同时满足用户对供电可靠和安全方面的需求。微电网分为不可控、部分可控和全控三种。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分清洁、绝对安全、相对广泛、资源充足、经济实用、长寿命和免维护性等一系列突出优点。太阳能的存储主要通过一定的技术将新能源转化为化学能、势能、动能、电磁能等形态，使转化后的能量具有空间上可转移或时间上可转移或质量可控制的特点，可以在适当的时间、地点以适合的方式释放出来；其中最为常见的储能方式为电池储能，但是电池储能成本较高。
现有技术中的居民用电光伏微电网系统，能够有效解决边远无电地区和无电海岛的用电问题，替代柴油发电机组，降低供电成本，但是与公共电力系统或相邻其它微电网进行并网时，微电网的发电电能或补充供电电能在远距离输送过程中造成大量的损耗，从而使得微电网的电能实际使用效率较低。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种低损耗分布式光伏发电微电网系统，解决现有技术中微电网因分布式电源分布广泛，造成电源形成的电能在传送过程中损耗严重，从而造成微电网效率较低的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种低损耗分布式光伏发电微电网系统，包括一用于提供外部供电的外部交流供电单元、若干个连接所述外部交流供电单元的用户光伏发电用电单元，每个所述用户光伏发电用电单元和所述外部交流供电单元之间设置有能量输入输出监控单元；所述外部交流供电单元包括高压交流输电线路、低压交流供电线路，所述低压交流供电线路通过光伏发电变压器和外部供电变压器连接所述高压交流输电线路，且所述光伏发电变压器和所述外部供电变压器相互并联；每个所述用户光伏发电用电单元包括用于接受太阳光照射进行光伏发电的太阳能电池板组件、用于将所述太阳能电池板组件输出的直流电转化为化学能进行储存的微电网蓄能电池、以及用于将所述太阳能电池板组件输出的直流电转换为交流电的光伏发电逆变器。
作为上述技术方案的进一步改进，每个所述用户光伏发电用电单元还包括用于汇集所述太阳能电池板组件发电量的光伏发电接入盒、居民用电设备、以及用于对所述居民用电设备进行供电的微电网配电箱，所述光伏发电接入盒连接所述太阳能电池板组件，所述微电网蓄能电池和所述光伏发电逆变器相互并联且均连接所述光伏发电接入盒，所述微电网配电箱连接所述光伏发电逆变器，所述居民用电设备为若干个且若干个所述居民用电设备相互并联连接所述微电网配电箱。
作为上述技术方案的进一步改进，所述外部交流供电单元还包括用于控制所述光伏发电变压器和所述外部供电变压器的外部交流供电控制器；每个所述用户光伏发电用电单元还包括用于监控所述微电网蓄能电池的储存电量的微电网蓄能监控装置、以及用于监控所述微电网配电箱用电总功率的用电功率监控装置；所述微电网蓄能监控装置和所述用电功率监控装置均与所述外部交流供电控制器通讯连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述能量输入输出监控单元包括多余电能输出线路、外部电能输入线路，所述微电网配电箱通过所述多余电能输出线路和所述外部电能输入线路连接所述低压交流供电线路，且所述多余电能输出线路和所述外部电能输入线路之间相互并联；所述多余电能输出线路上设置有用于监测输出功率的光伏发电功率表，所述外部电能输入线路上设置有用于监测输入功率的外部供电功率表。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
本发明所提供的一种低损耗分布式光伏发电微电网系统，与公共电力系统或相邻其它微电网进行并网时，可以降低微电网的发电电能或补充供电电能在远距离输送过程中造成的损耗，从而提高微电网的电能实际使用效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明所述的一种低损耗分布式光伏发电微电网系统的整体结构示意图；
图2是本发明所述的用户光伏发电用电单元和能量输入输出监控单元的结构示意图。
具体实施方式
参照图1至图2，图1至图2是本发明一个具体实施例的结构示意图。
如图1至图2所示，一种低损耗分布式光伏发电微电网系统，包括一用于提供外部供电的外部交流供电单元10、若干个连接所述外部交流供电单元10的用户光伏发电用电单元30，每个所述用户光伏发电用电单元30和所述外部交流供电单元10之间设置有能量输入输出监控单元20；所述外部交流供电单元10包括高压交流输电线路12、低压交流供电线路11，所述低压交流供电线路11通过光伏发电变压器13和外部供电变压器14连接所述高压交流输电线路12，且所述光伏发电变压器13和所述外部供电变压器14相互并联；每个所述用户光伏发电用电单元30包括用于接受太阳光照射进行光伏发电的太阳能电池板组件31、用于将所述太阳能电池板组件31输出的直流电转化为化学能进行储存的微电网蓄能电池33、以及用于将所述太阳能电池板组件31输出的直流电转换为交流电的光伏发电逆变器34。进一步地，每个所述用户光伏发电用电单元30还包括用于汇集所述太阳能电池板组件31发电量的光伏发电接入盒32、居民用电设备36、以及用于对所述居民用电设备36进行供电的微电网配电箱35，所述光伏发电接入盒32连接所述太阳能电池板组件31，所述微电网蓄能电池33和所述光伏发电逆变器34相互并联且均连接所述光伏发电接入盒32，所述微电网配电箱35连接所述光伏发电逆变器34，所述居民用电设备36为若干个且若干个所述居民用电设备36相互并联连接所述微电网配电箱35。
具体地，所述外部交流供电单元10还包括用于控制所述光伏发电变压器13和所述外部供电变压器14的外部交流供电控制器15；每个所述用户光伏发电用电单元30还包括用于监控所述微电网蓄能电池33的储存电量的微电网蓄能监控装置37、以及用于监控所述微电网配电箱35用电总功率的用电功率监控装置38；所述微电网蓄能监控装置37和所述用电功率监控装置38均与所述外部交流供电控制器15通讯连接。所述能量输入输出监控单元20包括多余电能输出线路22、外部电能输入线路21，所述微电网配电箱35通过所述多余电能输出线路22和所述外部电能输入线路21连接所述低压交流供电线路11，且所述多余电能输出线路22和所述外部电能输入线路21之间相互并联；所述多余电能输出线路22上设置有用于监测输出功率的光伏发电功率表24，所述外部电能输入线路21上设置有用于监测输入功率的外部供电功率表23。
所述太阳能电池板组件31工作时，光伏发电量通过所述光伏发电接入盒32输送至所述光伏发电逆变器34，所述光伏发电逆变器34将直流电转换为交流电输送至所述微电网配电箱35对所述居民用电设备36进行供电：当所述居民用电设备36用电量小于光伏发电量时，所述光伏发电接入盒32将多余光伏发电量储存在所述微电网蓄能电池33中；当所述居民用电设备36用电量大于光伏发电量时，所述微电网蓄能电池33进行补充供电；所述外部交流供电控制器15实时监控各个所述用户光伏发电用电单元30的所述微电网蓄能监控装置37和所述用电功率监控装置38，当个别所述用户光伏发电用电单元30用电量大于光伏发电量时，可以调用其他所述用户光伏发电用电单元30的所述微电网蓄能电池33中的储存电能；当个别所述用户光伏发电用电单元30的储电量饱和时，可以储存到其他所述用户光伏发电用电单元30的所述微电网蓄能电池33中。
当若干个所述用户光伏发电用电单元30的整体用电量大于光伏发电量且储存电能较少时，启动所述外部供电变压器14将电能从所述高压交流输电线路12降压输送至所述低压交流供电线路11；当若干个所述用户光伏发电用电单元30的整体用电量小于光伏发电量且储存电能较多时，启动所述光伏发电变压器13将电能从所述低压交流供电线路11升压输送至所述高压交流输电线路12。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种低损耗分布式光伏发电微电网系统，其特征在于：包括一用于提供外部供电的外部交流供电单元（10）、若干个连接所述外部交流供电单元（10）的用户光伏发电用电单元（30），每个所述用户光伏发电用电单元（30）和所述外部交流供电单元（10）之间设置有能量输入输出监控单元（20）；所述外部交流供电单元（10）包括高压交流输电线路（12）、低压交流供电线路（11），所述低压交流供电线路（11）通过光伏发电变压器（13）和外部供电变压器（14）连接所述高压交流输电线路（12），且所述光伏发电变压器（13）和所述外部供电变压器（14）相互并联；每个所述用户光伏发电用电单元（30）包括用于接受太阳光照射进行光伏发电的太阳能电池板组件（31）、用于将所述太阳能电池板组件（31）输出的直流电转化为化学能进行储存的微电网蓄能电池（33）、以及用于将所述太阳能电池板组件（31）输出的直流电转换为交流电的光伏发电逆变器（34）。
2.根据权利要求1所述的一种低损耗分布式光伏发电微电网系统，其特征在于：每个所述用户光伏发电用电单元（30）还包括用于汇集所述太阳能电池板组件（31）发电量的光伏发电接入盒（32）、居民用电设备（36）、以及用于对所述居民用电设备（36）进行供电的微电网配电箱（35），所述光伏发电接入盒（32）连接所述太阳能电池板组件（31），所述微电网蓄能电池（33）和所述光伏发电逆变器（34）相互并联且均连接所述光伏发电接入盒（32），所述微电网配电箱（35）连接所述光伏发电逆变器（34），所述居民用电设备（36）为若干个且若干个所述居民用电设备（36）相互并联连接所述微电网配电箱（35）。
3.根据权利要求2述的一种低损耗分布式光伏发电微电网系统，其特征在于：所述外部交流供电单元（10）还包括用于控制所述光伏发电变压器（13）和所述外部供电变压器（14）的外部交流供电控制器（15）；每个所述用户光伏发电用电单元（30）还包括用于监控所述微电网蓄能电池（33）的储存电量的微电网蓄能监控装置（37）、以及用于监控所述微电网配电箱（35）用电总功率的用电功率监控装置（38）；所述微电网蓄能监控装置（37）和所述用电功率监控装置（38）均与所述外部交流供电控制器（15）通讯连接。
4.根据权利要求2所述的一种低损耗分布式光伏发电微电网系统，其特征在于：所述能量输入输出监控单元（20）包括多余电能输出线路（22）、外部电能输入线路（21），所述微电网配电箱（35）通过所述多余电能输出线路（22）和所述外部电能输入线路（21）连接所述低压交流供电线路（11），且所述多余电能输出线路（22）和所述外部电能输入线路（21）之间相互并联；所述多余电能输出线路（22）上设置有用于监测输出功率的光伏发电功率表（24），所述外部电能输入线路（21）上设置有用于监测输入功率的外部供电功率表（23）。
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