CN107947234A - 智能微电网 - Google Patents

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王建宁
张国峰
邱宏武
范浩杰
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Beijing Jiayu Door Window and Curtain Wall Joint Stock Co Ltd
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Xuzhou Jiayu Energy Technology Co Ltd
Beijing Jiayu Door Window and Curtain Wall Joint Stock Co Ltd
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    • H02J3/386—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Abstract

本发明涉及新能源技术领域，提供了一种智能微电网。该智能微电网包括控制逆变系统、储能管理系统、用户端监控系统、用于将太阳能转换为电能的太阳能收集系统以及用于将风能转换为电能的风能收集系统；储能管理系统用于存储电能以及向用户直流负载供电；用户监控系统用于将获取的直流电能变化信息和交流电能变化信息发送给控制逆变系统；控制逆变系统用于根据直流电能变化信息控制储能管理系统向用户直流负载供电，以及根据交流电能变化信息将太阳能收集系统和风能收集系统转换的直流电逆变为交流电后供给用户交流负载和/或电网。本发明不仅能大大降低对电网的扰动和对用户负载的影响，而且还可显著降低电力输送过程中的损耗。

Description

智能微电网
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种智能微电网。
背景技术
随着世界范围内能源供应持续紧张和人们对环境问题的日益重视，合理开发利用可再生能源已经成为一个重要课题。开发利用可再生能源是增加能源持续供给能力、改善能源结构、保障能源安全、逐步恢复自然环境的重要措施，对建设资源节约型和环境友好型社会、实现经济社会全面协调可持续发展具有非常重要的意义。
近年来，可再生能源尤其是太阳能和风能在发电领域得到大力发展，例如庭光伏发电、住宅小区光伏发电、企事业办公大楼光伏发电、企业厂房光伏发电等。但是，太阳能和风能受季节、时段和环境影响较大，容易发生供电中断或供电不稳的情况，从而不仅易损坏用户负载，而且还会对电网产生较大扰动。
发明内容
本发明要解决的是现有技术中利用可再生能源供电易损坏用户负载、对电网产生较大扰动的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种智能微电网，该智能微电网包括控制逆变系统以及分别与所述控制逆变系统电连接的太阳能收集系统、风能收集系统、储能管理系统和用户端监控系统；
所述太阳能收集系统用于收集太阳能，并将所收集的太阳能转换为电能；
所述风能收集系统用于收集风能，并将所收集的风能转换为电能；
所述储能管理系统用于存储所述太阳能收集系统和所述风能收集系统的电能，并为用户直流负载供电；
所述用户监控系统用于实时获取用户负载的直流电能变化信息和交流电能变化信息，并将所述直流电能变化信息和所述交流电能变化信息发送给所述控制逆变系统；
所述控制逆变系统用于根据所述直流电能变化信息控制所述储能管理系统向用户直流负载供电，以及根据所述交流电能变化信息将所述太阳能收集系统和所述风能收集系统转换的直流电逆变为交流电后供给用户交流负载和/或电网。
其中，所述太阳能收集系统包括至少一个太阳能电池组件。
其中，所述风能收集系统包括至少一个风力发电机。
其中，所述风力发电机为垂直风力发电机。
其中，所述储能管理系统包括至少一个蓄电池。
其中，所述用户端监控系统包括智能电表。
其中，所述控制逆变系统为风光储能一体机。
其中，所述风光储能一体机包括控制器以及与所述控制器连接的逆变器。
本发明结构简单、成本低廉，通过太阳能收集系统和风能收集系统分别将收集的太阳能和风能转换为电能后存储在储能管理系统中；同时利用控制逆变系统控制储能管理系统向用户直流负载供电，或将太阳能收集系统和风能收集系统转换的部分直流电逆变为交流电后供给用户交流负载、电网。从而不仅能够短时间内满足用户的用电需求，大大降低对电网的扰动和对用户负载的影响，而且由于该智能微电网设置在用户侧，因此可显著降低电力输送过程中的损耗。
附图说明
图1本发明实施例中的一种智能微电网的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
如图1所示，本发明实施例提供了一种智能微电网，该智能微电网包括控制逆变系统以及分别与控制逆变系统电连接的太阳能收集系统、风能收集系统、储能管理系统和用户端监控系统；
太阳能收集系统用于收集太阳能，并将所收集的太阳能转换为电能；
风能收集系统用于收集风能，并将所收集的风能转换为电能；
储能管理系统用于存储太阳能收集系统和风能收集系统的电能，并为用户直流负载供电；
用户监控系统用于实时获取用户负载的直流电能变化信息和交流电能变化信息，并将直流电能变化信息和交流电能变化信息发送给控制逆变系统；
控制逆变系统用于根据直流电能变化信息控制储能管理系统向用户直流负载供电，以及根据交流电能变化信息将太阳能收集系统和风能收集系统转换的直流电逆变为交流电后供给用户交流负载和/或电网。
由此，当用户直流负载耗电量较大时，控制逆变系统便可根据直流电能变化信息控制储能管理系统向用户直流负载供电；当用交流负载较大时，控制逆变系统便可根据交流电能变化信息，将太阳能收集系统和风能收集系统转换的部分直流电逆变为交流电后供给用户交流负载；当用户直流负载和用户交流负载的耗电量都较小时，控制逆变系统便可将太阳能收集系统和风能收集系统转换的部分直流电逆变为交流电后供给电网。可见，本发明通过太阳能收集系统和风能收集系统分别将收集的太阳能和风能转换为电能后存储在储能管理系统中；同时利用控制逆变系统控制储能管理系统向用户直流负载供电，或将太阳能收集系统和风能收集系统转换的部分直流电逆变为交流电后供给用户交流负载、电网。从而不仅能够短时间内满足用户的用电需求，大大降低对电网的扰动和对用户负载的影响，而且由于该智能微电网设置在用户侧，因此可显著降低电力输送过程中的损耗。
优选地，太阳能收集系统包括至少一个太阳能电池组件。安装时，太阳能电池组件可通过嵌入式建筑构件安装在屋顶上、以保证整个建筑物的美观性。另外，当太阳能电池组件的数量为多个时，所有的太阳能电池组件的正极电缆头和负极电缆头均分别设置在同一侧，即相邻的太阳能电池组件之间采用U形接线方式。这样设置的好处在于：一方面、可缩短电缆长度，进而减小线路损耗；另一方面、可使整个布线整洁明了，便于后期维护。
优选地，风能收集系统包括至少一个风力发电机。进一步地，风力发电机为垂直风力发电机。
优选地，储能管理系统包括至少一个蓄电池。其中，蓄电池的数量可根据实际需要进行设置。
优选地，用户端监控系统包括智能电表。
优选地，控制逆变系统为风光储能一体机。进一步地，风光储能一体机包括控制器以及与控制器连接的逆变器。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种智能微电网，其特征在于，包括控制逆变系统以及分别与所述控制逆变系统电连接的太阳能收集系统、风能收集系统、储能管理系统和用户端监控系统；
所述太阳能收集系统用于收集太阳能，并将所收集的太阳能转换为电能；
所述风能收集系统用于收集风能，并将所收集的风能转换为电能；
所述储能管理系统用于存储所述太阳能收集系统和所述风能收集系统的电能，并为用户直流负载供电；
所述用户监控系统用于实时获取用户负载的直流电能变化信息和交流电能变化信息，并将所述直流电能变化信息和所述交流电能变化信息发送给所述控制逆变系统；
所述控制逆变系统用于根据所述直流电能变化信息控制所述储能管理系统向所述用户直流负载供电，以及根据所述交流电能变化信息将所述太阳能收集系统和所述风能收集系统转换的直流电逆变为交流电后供给用户交流负载和/或电网。
2.根据权利要求1所述的智能微电网，其特征在于，所述太阳能收集系统包括至少一个太阳能电池组件。
3.根据权利要求1所述的智能微电网，其特征在于，所述风能收集系统包括至少一个风力发电机。
4.根据权利要求3所述的智能微电网，其特征在于，所述风力发电机为垂直风力发电机。
5.根据权利要求1所述的智能微电网，其特征在于，所述储能管理系统包括至少一个蓄电池。
6.根据权利要求1所述的智能微电网，其特征在于，所述用户端监控系统包括智能电表。
7.根据权利要求1至6任一项所述的智能微电网，其特征在于，所述控制逆变系统为风光储能一体机。
8.根据权利要求7所述的智能微电网，其特征在于，所述风光储能一体机包括控制器以及与所述控制器连接的逆变器。
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