CN111817318A - 一种储能式微电网和储能式微电网系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种储能式微电网和储能式微电网系统，包括微电网监控稳定装置、独立供电装置和再生能源发电系统；再生能源发电系统、独立供电装置和微电网监控稳定装置连接至母线；再生能源发电系统包括多个再生能源发电子系统和多个第一能源储备装置，每一个第一能源储备装置连接至少一个再生能源发电子系统，第一能源储备装置用于根据总控装置的控制指令吸收再生能源发电子系统的电能，或向对再生能源发电子系统提供电力；独立供电装置用于在脱离主电网时接收总控装置的控制指令向储能式微电网供电；微电网监控稳定装置包括第二能源储备装置，第二能源储备装置连接至母线。可以提高微电网的电能质量治理能力和响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及能源技术领域，尤其涉及一种储能式微电网和储能式微电网系统。
背景技术
随着现代社会能源越演愈烈的紧张趋势，人们对能源设备提出了越来越高的要求。微电网(Micro-Grid)，也称为微网，是一种新型供电网络。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网是相对传统大电网的一个概念。现有技术中，微电网的主要能源来源为光能源或者风力能源，但是，由于光能源和风力能源的不稳定性，导致微电网的电气参数波动性较大，难以满足预设标准。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出一种储能式微电网和储能式微电网系统。
本发明的一个实施例提出一种储能式微电网，所述储能式微电网在并入主电网运行时向所述主电网提供电力，在脱离所述主电网时，孤岛运行，该储能式电网包括再生能源发电系统、微电网监控稳定装置和独立供电装置；
所述再生能源发电系统、所述微电网监控稳定装置和所述独立供电装置连接至母线；
所述再生能源发电系统包括多个再生能源发电子系统和多个第一能源储备装置，每一个第一能源储备装置连接至少一个再生能源发电子系统，所述第一能源储备装置用于存储对应连接的再生能源发电子系统的电能，或向对应连接的再生能源发电子系统提供电力；
所述微电网监控稳定装置包括监测装置和第二能源储备装置，所述监测装置用于获取所述储能式微电网的电气参数，所述第二能源储备装置连接至所述母线，用于经由所述母线接收电能或向连接至所述母线的负荷提供电力；
所述独立供电装置用于在脱离主电网时向所述储能式微电网供电。
上述的储能式微电网，再生能源发电子系统与第一能源储备装置的数目相同，每一个再生能源发电子系统对应连接一个第一能源储备装置。
上述的储能式微电网，所述独立供电装置为内燃式发电机、机械类供电设备和化学类供电设备中的至少一种。
上述的储能式微电网，所述再生能源发电系统包括风力发电系统、水力发电系统、潮汐能发电系统和光伏发电系统中的至少一种。
上述的储能式微电网，所述第一能源储备装置和所述第二能源储备装置包括化学电池、机械储能设备和超级电容中的至少一种。
本发明的另一个实施例提出一种储能式微电网系统，该储能式微电网系统包括总控装置和上述的储能式微电网；
所述总控装置用于当所述储能式微电网脱离主电网时，根据所述监测装置获取的频率参数控制所述独立供电装置向所述再生能源发电系统供电；
所述总控装置还用于：当所述频率参数小于预设的第一频率参数阈值时，控制各个第一能源储备装置放电以为对应连接的再生能源发电子系统提供电力，并控制所述第二能源储备装置放电以为所述储能式微电网内的用电负荷提供电力；当所述频率参数大于预设第二频率参数阈值时，控制各个第一能源储备装置接收对应连接的再生能源发电子系统的电能，并控制所述第二能源储备装置接收来自再生能源发电系统的电能。
上述的储能式微电网系统，所述微电网监控稳定装置还包括SVG，所述SVG连接至所述母线，所述总控装置还用于根据所述监测装置获取的电压，以先调节所述独立供电装置的输出电压、再调节所述SVG的优先级顺序调节所述电压。
上述的储能式微电网系统，所述微电网监控稳定装置还包括负荷调节装置，所述负荷调节装置连接至所述母线，所述总控装置用于：
当所述频率参数小于所述第一频率参数阈值时，以先控制所述负荷调节装置降低负荷、再控制所述第一能源储备装置和第二能源储备装置进行放电、以及最后控制所述独立供电装置增加电能输出的优先级顺序提高所述频率参数；
当所述频率参数大于所述第二频率参数时，以先对所述第一能源储备装置和第二能源储备装置进行充电、再控制所述独立供电装置减少电能输出、以及最后控制所述负荷调节装置增加负荷的优先级顺序降低所述频率参数。
上述的储能式微电网系统，所述微电网监控稳定装置还包括滤波装置，所述滤波装置连接所述再生能源发电机的发电出口。
上述的储能式微电网系统，还包括主电网接口，用于连接所述主电网，当所述储能式微电网连接至所述主电网时，所述独立供电装置断开与所述再生能源发电系统的连接。
本发明提供的储能式微电网包括一种储能式微电网和储能式微电网系统，包括微电网监控稳定装置、独立供电装置和再生能源发电系统；再生能源发电系统、独立供电装置和微电网监控稳定装置连接至母线；所述再生能源发电系统包括多个再生能源发电子系统和多个第一能源储备装置，每一个第一能源储备装置连接至少一个再生能源发电子系统，所述第一能源储备装置用于存储对应连接的再生能源发电子系统的电能，或向对应连接的再生能源发电子系统提供电力；所述微电网监控稳定装置包括监测装置和第二能源储备装置，所述监测装置用于获取所述储能式微电网的电气参数，所述第二能源储备装置连接至所述母线，用于经由所述母线接收电能或向连接至所述母线的负荷提供电力；所述独立供电装置用于在脱离主电网时向所述储能式微电网供电。通过第一能源储备装置和第二能源储备装置的配合使用，可以提高微电网的电能质量治理能力和响应速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
图1示出了本发明实施例提供的一种储能式微电网的结构示意图；
图2示出了本发明实施例提供的另一种储能式微电网的结构示意图。
主要元件符号说明：
1-储能式微电网；10-独立供电装置；20-总控装置；30-再生能源发电系统；40-微电网监控稳定装置；31-再生能源发电子系统；32-第一能源储备装置；41-第二能源储备装置；42-SVG；43-负荷调节装置；44-滤波装置；50-主电网；G1-第一再生能源发电机；G2-第二再生能源发电机；F1-第一变压装置；F2-第二变压装置；F3-第三变压装置；F4-第四变压装置；K1-主电网接口；R1-第一有源滤波器；R2-第二有源滤波器；M-母线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
本发明提供的储能式微电网的再生能源发电系统中包括多个再生能源发电子系统和多个第一能源储备装置，每一个第一能源储备装置连接至少一个再生能源发电子系统，再生能源发电系统中的多个第一能源储备装置，一方面，可以实现多点调节微电网的电能质量，通过信息化管理后，可以为各个再生能源发电子系统设置灵活的充放电策略，柔性支撑微电网稳定运行，并且利用第一能源储备装置充电或放电调节对应连接的再生能源发电子系统内的电能质量，调节速度更为快速，缩短电能质量优化的时间；另一方面，多点分布的第一能源储备装置的储能能量密度低，不容易引发火灾。
本发明提供的储能式微电网的微电网监控稳定装置包括的第二能源储备装置可以接收来自再生能源发电系统的电能，在再生能源发电系统产能过剩，微电网内频率高于预设频率上限时，进行充电，在再生能源发电系统产能不足，微电网内频率低于预设频率下限时，可以及时的放电，为微电网内的用电负荷及时提供电力支持，避免第一能源储备装置放电后，不能及时为微电网内的用电负荷提供充足电力。
本发明提供的储能式微电网通过第一能源储备装置和第二能源储备装置的配合使用，可以加快微电网的电能质量治理速度，缩短电能质量治理时间。
实施例1
本实施例，参见图1，示出了一种储能式微电网1，储能式微电网1在并入主电网运行时向所述主电网提供电力，在脱离所述主电网时，孤岛运行，储能式微电网1包括微电网监控稳定装置40、独立供电装置10和再生能源发电系统30。
再生能源发电系统30、独立供电装置10和微电网监控稳定装置40连接至母线M；独立供电装置10用于在脱离主电网50时接收总控装置20的控制指令向储能式微电网1供电；再生能源发电系统30包括多个再生能源发电子系统31和多个第一能源储备装置32，每一个第一能源储备装置32连接至少一个再生能源发电子系统31，所述第一能源储备装置32用于根据总控装置20的控制指令吸收对应连接的再生能源发电子系统31的电能，或向对应连接的再生能源发电子系统31提供电力。如图2所示，微电网监控稳定装置40包括设置于预设采样点处的监测装置和第二能源储备装置41，监测装置用于获取微电网的电气参数，第二能源储备装置41连接至母线M，用于经由母线M接收电能或向连接至母线M上的负荷提供电力。
进一步的，电气参数包括微电网的频率参数、电压参数和电流参数，监测装置包括电流检测元件、电压检测元件和频率检测元件。
进一步的，参见图2，再生能源发电子系统31与第一能源储备装置32的数目相同，每一个再生能源发电子系统31对应连接一个第一能源储备装置32。第一能源储备装置32可为再生能源发电子系统提供后备电源，保证所述储能式微电网脱离主网时也能启、停机。
再生能源发电系统30实现第一能源储备装置32与再生能源发电子系统31一对一的配合使用，当再生能源发电子系统31产能过高时，唯一对应的第一能源储备装置32充电，可以更为快速高效的接收唯一对应的再生能源发电子系统31的电能，可以保证对应的第一能源储备装置32有充足的存储空间；当再生能源发电子系统31产能过低时，唯一对应的第一能源储备装置32放电，可以更为快速高效的为唯一对应的再生能源发电子系统31提供电力支持。
进一步的，独立供电装置10为内燃式发电机、机械类供电设备和化学类供电设备中的至少一种。当独立供电装置10为化学电池时，微电网监控稳定装置40还包括SVG42，SVG42是一种无功补偿设备，SVG42连接至母线M，用于接收总控装置20的控制指令以补偿所述储能式微电网1的无功。
进一步的，微电网监控稳定装置40还包括负荷调节装置43，负荷调节装置43连接至所述母线M，用于接收总控装置20下发的指令以调节负荷。
进一步的，再生能源发电系统30包括风力发电系统、水力发电系统、潮汐能发电系统和光伏发电系统中的至少一种。
进一步的，第一能源储备装置32和第二能源储备装置41包括化学电池、机械储能设备和超级电容中的至少一种。
进一步的，再生能源发电子系统31包括再生能源发电机和变压装置，再生能源发电机与所述变压装置一对一连接，所述变压装置连接至所述母线M。
进一步的，微电网监控稳定装置40还包括滤波装置44，滤波装置44连接再生能源发电机的发电出口，用于滤除再生能源发电机的变流器产生的谐波。示范性的，如图2所示，滤波装置44中包括第一有源滤波器R1和第二有源滤波器R2，第一有源滤波器R1连接第一再生能源发电机的发电出口，用于滤除第一再生能源发电机的变流器产生的谐波，第二有源滤波器R2连接第二再生能源发电机的发电出口，用于滤除第二再生能源发电机的变流器产生的谐波。
示范性的，第一变压装置F1和第二变压装置F2可以将母线M电压35kV降压至690V，以供第一再生能源发电机G1和第二再生能源发电机G2使用；还可以将690V升压至母线M电压35kV，以利用母线M传递电能。第三变压装置F3可以将独立供电装置10输出的400V升压至母线M电压35kV，以利用母线M传递电能。第四变压装置F4将母线M电压35kV降压至110V，以供主电网50使用。
实施例2
本实施例，参见图1，示出了一种储能式微电网系统包括独立供电装置10、总控装置20、再生能源发电系统30和微电网监控稳定装置40。
总控装置20可以用于在储能式微电网脱离主电网时，根据微电网监控稳定装置40的监测装置获取的频率参数控制独立供电装置10向再生能源发电系统30供电。
总控装置20还可以用于：当微电网监控稳定装置40获取的频率参数小于预设的第一频率参数阈值时，控制各个第一能源储备装置32放电以为对应连接的再生能源发电子系统31提供电力，并控制第二能源储备装置41放电以为储能式微电网内的用电负荷提供电力；当频率参数大于预设第二频率参数阈值时，控制各个第一能源储备装置32接收对应连接的再生能源发电子系统31的电能，并控制第二能源储备装置41接收来自再生能源发电系统30的电能。
第一能源储备装置32，将储能逆变器(PCS)模块化，例如，将10台50kW的储能逆变器的交流侧并联，保证外特性的不变，对内分散，即每台50kW的储能逆变器直流侧接入一簇电池，以利用10台50kW的储能逆变器实现500kW的储能逆变器的功效。第一能源储备装置32不在电池簇之间直流汇流，可以消除簇间环流，消除容量短板效应，提高电池使用寿命。
第二能源储备装置41是高压级联储能系统，例如，将10台50kW的储能逆变器的交流侧串联，可以省去变压器，无需再升压，可以直接与母线M连接，系统调节效率更高。
储能式微电网脱离主电网，孤岛独立运行时，总控装置20可以通过微电网监控稳定装置40的监测装置获取储能式微电网内预设多个采样点处的可以反应电能质量的频率参数，利用各个采样点处的频率，计算频率偏差，根据频率偏差向再生能源发电系统30中的再生能源发电子系统31和第一能源储备装置32，以及微电网监控稳定装置40中的第二能源储备装置41下发有功控制指令和调频指标值。第一能源储备装置32和第二能源储备装置41会同时响应，但是各个再生能源发电子系统31和各个第一能源储备装置32相互配合调节频率的时间可能过长，第二能源储备装置41可以实现快速调节频率维持储能式微电网内频率稳定。另外，再生能源发电系统30难以对于小波动、缓慢出力的脉动分量以及持续分量做出响应，需要第二能源储备装置41对小波动、缓慢出力的脉动分量以及持续分量进行调节。
应当理解，再生能源发电子系统31和第一能源储备装置32组成的再生能源发电系统30具有内部调频功能，第一能源储备装置32可以接收对应连接的再生能源发电子系统31过剩的产能，在再生能源发电子系统31产能不足时，对应连接的第一能源储备装置32可以及时向对应的再生能源发电子系统31提供电力，第一能源储备装置32对再生能源发电系统30内部调节速度更为快速。
第一能源储备装置32和第二能源储备装置41相互补充，发挥各自优势，使得储能式微电网具有高效稳定的调频能力。
实施例3
进一步的，总控装置20还用于根据微电网监控稳定装置40的监测装置获取的电压，以先调节独立供电装置10的输出电压、再调节SVG42的优先级顺序调节储能式微电网内部的电压。在独立供电装置10的输出电压不足以提高电压时，通过SVG42输出无功以补偿储能式微电网内部的电压，以通过改善电压质量，对储能式微电网电能质量进行优化。
进一步的，微电网监控稳定装置40还包括负荷调节装置43，总控装置20用于：当储能式微电网频率参数小于预设的第一频率参数阈值时，以先控制负荷调节装置43降低负荷、再控制第一能源储备装置32和第二能源储备装置41进行放电、以及最后控制独立供电装置10增加电能输出的优先级顺序提高所述频率参数。示范性的，第一频率参数阈值可以是49.8Hz，先控制负荷调节装置43降低储能式微电网内部的负荷数量，以降低负荷的方式提高频率，若降低负荷至预设的负荷阈值后，频率仍小于49.8Hz，可以控制第一能源储备装置32和第二能源储备装置41进行放电，若第一能源储备装置32和第二能源储备装置41放电至预设的放电阈值后，频率仍小于49.8Hz，控制独立供电装置10增加电能输出以提高频率。该优先级调节顺序可以有效保证储备能源的有效利用，避免过多的站内负荷消耗储备能源，独立供电装置10的能源一般不可再生，尽可能避免独立供电装置10的能源的消耗。
当频率参数大于预设的第二频率参数时，以先对第一能源储备装置32和第二能源储备装置41进行充电、再控制独立供电装置10减少电能输出、以及最后控制负荷调节装置43增加负荷的优先级顺序降低频率参数。示范性的，第二频率参数阈值可以是50.2Hz，在频率大于50.2Hz时，以先储能的原则对第一能源储备装置32和第二能源储备装置41进行充电，避免能源浪费，然后，控制独立供电装置10减少电能输出，最后，控制负荷调节装置43增加负荷，不仅可以避免站内负荷的频繁增减，保证储能式微电网内部的电气惯性，还可以避免过多负荷消耗电能，保证能源的有效利用。
实施例4
参见图2，储能式微电网系统还包括主电网接口K1，用于连接主电网50，当储能式微电网连接至主电网50时，独立供电装置10断开与再生能源发电系统30的连接。
储能式微电网并入主电网50后，微电网监控稳定装置40采用AGC(AutomaticGeneration Control)方式实时响应。再生能源发电子系统31和第一能源储备装置32相互独立，相互通信，总控装置20根据微电网监控稳定装置40获取的频率下达指令给再生能源发电子系统31和第一能源储备装置32，实现实时充放电控制，以实现平衡需求侧的负荷变化，进而维持频率稳定，控制频率处于标准范围之内。
第一能源储备装置32和再生能源发电子系统31对频率的调节过程较慢，并且无法应对小波动、缓慢出力的脉动分量及持续分量。第二能源储备装置41可以实现实时调节电网中的频率，可以解决秒或分钟级别的短时间的区域电网内的、随机特性的有功不平衡问题，第二能源储备装置41的调节速率快、调节精度高、并且可以频繁转换功率调节方向。
示范性的，调频综合指标K＝0.25×(2K1+K2+K3)，其中K1＝再生能源发电子系统31中发电机实测速率/控制区域内所有再生能源发电子系统31中发电机的平均调节速率，K2＝1-再生能源发电子系统31中发电机的响应延迟时间/5min，K3＝1-再生能源发电子系统31中发电机的调节误差/再生能源发电子系统31中发电机的调节允许误差。示范性的，K1最高为5，K2、K3最高为1，因此综合指标K值最大为3。一般的燃煤机组K值在0.6-0.9之间，风电机组由于变流器的存在，K值在0.9左右。第一能源储备装置32和第二能源储备装置41可以提高各个再生能源发电子系统31中发电机性能K值，延长发电机的运行寿命。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种储能式微电网，其特征在于，所述储能式微电网在并入主电网运行时向所述主电网提供电力，在脱离所述主电网时，孤岛运行，该储能式电网包括再生能源发电系统、微电网监控稳定装置和独立供电装置；
所述再生能源发电系统、所述微电网监控稳定装置和所述独立供电装置连接至母线；
所述再生能源发电系统包括多个再生能源发电子系统和多个第一能源储备装置，每一个第一能源储备装置连接至少一个再生能源发电子系统，所述第一能源储备装置用于存储对应连接的再生能源发电子系统的电能，或向对应连接的再生能源发电子系统提供电力；
所述微电网监控稳定装置包括监测装置和第二能源储备装置，所述监测装置用于获取所述储能式微电网的电气参数，所述第二能源储备装置连接至所述母线，用于经由所述母线接收电能或向连接至所述母线的负荷提供电力；
所述独立供电装置用于在脱离主电网时向所述储能式微电网供电。
2.根据权利要求1所述的储能式微电网，其特征在于，再生能源发电子系统与第一能源储备装置的数目相同，每一个再生能源发电子系统对应连接一个第一能源储备装置。
3.根据权利要求1所述的储能式微电网，其特征在于，所述独立供电装置为内燃式发电机、机械类供电设备和化学类供电设备中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的储能式微电网，其特征在于，所述再生能源发电系统包括风力发电系统、水力发电系统、潮汐能发电系统和光伏发电系统中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的储能式微电网，其特征在于，所述第一能源储备装置和所述第二能源储备装置包括化学电池、机械储能设备和超级电容中的至少一种。
6.一种储能式微电网系统，其特征在于，该储能式微电网系统包括总控装置和权利要求1至5任一项所述的储能式微电网；
所述总控装置用于当所述储能式微电网脱离主电网时，根据所述监测装置获取的频率参数控制所述独立供电装置向所述再生能源发电系统供电；
所述总控装置还用于：当所述频率参数小于预设的第一频率参数阈值时，控制各个第一能源储备装置放电以为对应连接的再生能源发电子系统提供电力，并控制所述第二能源储备装置放电以为所述储能式微电网内的用电负荷提供电力；当所述频率参数大于预设第二频率参数阈值时，控制各个第一能源储备装置接收对应连接的再生能源发电子系统的电能，并控制所述第二能源储备装置接收来自再生能源发电系统的电能。
7.根据权利要求6所述的储能式微电网系统，其特征在于，所述微电网监控稳定装置还包括SVG，所述SVG连接至所述母线，所述总控装置还用于根据所述监测装置获取的电压，以先调节所述独立供电装置的输出电压、再调节所述SVG的优先级顺序调节所述电压。
8.根据权利要求6所述的储能式微电网系统，其特征在于，所述微电网监控稳定装置还包括负荷调节装置，所述负荷调节装置连接至所述母线，所述总控装置用于：
当所述频率参数小于所述第一频率参数阈值时，以先控制所述负荷调节装置降低负荷、再控制所述第一能源储备装置和第二能源储备装置进行放电、以及最后控制所述独立供电装置增加电能输出的优先级顺序提高所述频率参数；
当所述频率参数大于所述第二频率参数时，以先对所述第一能源储备装置和第二能源储备装置进行充电、再控制所述独立供电装置减少电能输出、以及最后控制所述负荷调节装置增加负荷的优先级顺序降低所述频率参数。
9.根据权利要求8所述的储能式微电网系统，其特征在于，所述微电网监控稳定装置还包括滤波装置，所述滤波装置连接再生能源发电机的发电出口。
10.根据权利要求1所述的储能式微电网系统，其特征在于，还包括主电网接口，用于连接所述主电网，当所述储能式微电网连接至所述主电网时，所述独立供电装置断开与所述再生能源发电系统的连接。
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|---|---|---|---|
| CN202010820671.8A CN111817318A (zh) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | 一种储能式微电网和储能式微电网系统 |
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| CN111817318A true CN111817318A (zh) | 2020-10-23 |
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| CN202010820671.8A Pending CN111817318A (zh) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | 一种储能式微电网和储能式微电网系统 |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN103595138A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-19 | 国网上海市电力公司 | 一种智能微电网系统 |
| CN106099986A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-11-09 | 中广核研究院有限公司 | 一种孤岛综合能源供给及保障系统 |
| US20170262007A1 (en) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | Macau University Of Science And Technology | Multi-agent oriented method for forecasting-based control with load priority of microgrid in island mode |
| CN212412772U (zh) * | 2020-08-14 | 2021-01-26 | 湖南高创新能源有限公司 | 一种储能式微电网 |
-
2020
- 2020-08-14 CN CN202010820671.8A patent/CN111817318A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103595138A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-19 | 国网上海市电力公司 | 一种智能微电网系统 |
| US20170262007A1 (en) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | Macau University Of Science And Technology | Multi-agent oriented method for forecasting-based control with load priority of microgrid in island mode |
| CN106099986A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-11-09 | 中广核研究院有限公司 | 一种孤岛综合能源供给及保障系统 |
| CN212412772U (zh) * | 2020-08-14 | 2021-01-26 | 湖南高创新能源有限公司 | 一种储能式微电网 |
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