CN201797324U - 一种智能微电网 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能微电网，以解决现有技术中可再生能源接入智能小区供电系统时稳定性不足的问题。该智能微电网包括：分布式能源装置，用于产生电能；能源转换装置，与所述分布式能源装置连接，用于将直流电转换为交流电；储能装置，与所述能源转换装置连接；用电负荷，与所述能源转换装置和/或与所述分布式能源装置连接；以及微网控制系统，与所述能源转换装置连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力技术领域，特别地涉及一种智能微电网。
背景技术
随着经济的高速发展和能耗的日益增加，各国的电力工业面临着一系列前所未有的严峻挑战：能源危机、系统老化、污染问题、一次能源匮乏、能源利用率低以及用户对电能质量的要求高等。智能用电小区在分布式发电DG(Distributed Generation)领域的高效应用以及灵活、智能控制方面表现出极大的潜能和优势，成为很多发达国家发展电力行业、解决能源问题的主要战略之一。目前，北美、欧盟、日本等已加快进行智能用电小区的研究和调试，并根据各自的能源政策和电力系统的现有状况，提出了具有不同特色的智能用电小区概念和发展规划。
目前国内的智能小区在能源综合利用方面还没有实际的应用实例。国内建设的智能小区主要偏重于利用信息技术对智能家电进行自动化管理和控制。可再生能源接入智能小区供电系统时需考虑稳定性问题。当两种以上的分布式能源装置接入智能小区供电系统时，可能会导致系统不稳定。此外需考虑提高能源的利用效率问题。传统的空调、暖气的使用浪费了大量的能源。
在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中可再生能源接入智能小区供电系统时稳定性不足。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种智能微电网，以解决现有技术中可再生能源接入智能小区供电系统时稳定性不足的问题。
为解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：
一种智能微电网，包括：分布式能源装置，用于产生电能；能源转换装置，与所述分布式能源装置连接，用于将直流电转换为交流电；储能装置，与所述能源转换装置连接；用电负荷，与所述能源转换装置和/或与所述分布式能源装置连接；以及微网控制系统，与所述能源转换装置连接。
进一步地，所述分布式能源装置包括如下的一种或几种：太阳能光伏发电装置，冷热电联产装置，储能蓄电池。
进一步地，所述能源转换装置包括光伏并网逆变器和/或储能双向逆变器。
进一步地，所述储能装置包括储能蓄电池。
进一步地，所述用电负荷包括地源热泵。
根据本实用新型的技术方案，通过将分布式能源装置与储能装置与能源转换装置连接，将用电负荷与能源转换装置和/或与所述分布式能源装置连接；以及将微网控制系统与所述能源转换装置连接，能够有助于提高可再生能源接入智能小区供电系统时的稳定性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是根据本实用新型实施例中的智能微电网的结构的示意图；
图2是根据本实用新型实施例中智能小区的智能微电网的结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
图1是根据本实用新型实施例中的智能微电网的结构的示意图。如图1所示，本实施例中的智能微电网主要包括分布式能源装置，能源转换装置，储能装置，用电负荷以及微网控制系统，其中，分布式能源装置用于产生电能；能源转换装置与分布式能源装置连接，用于将直流电转换为交流电；储能装置与能源转换装置连接；用电负荷，与能源转换装置和/或与所述分布式能源装置连接；微网控制系统与能源转换装置连接。
分布式能源装置可以是如下的一种或几种：太阳能光伏发电装置，冷热电联产装置，储能蓄电池。能源转换装置包括光伏并网逆变器和/或储能双向逆变器。储能装置可以是储能蓄电池。用电负荷可以是地源热泵。
根据本实用新型的技术方案，通过将分布式能源装置与储能装置与能源转换装置连接，将用电负荷与能源转换装置和/或与所述分布式能源装置连接；以及将微网控制系统与所述能源转换装置连接，能够有助于提高可再生能源接入智能小区供电系统时的稳定性。
以下通过一个具体的例子来进一步说明本发明。图2是根据本实用新型实施例中智能小区的智能微电网的结构示意图。
图2所示的智能微电网在能源利用和使用方面以可再生能源为基础，应用储能和并网发电技术，通过智能微电网控制和管理实现多种分布式电源的接入和可靠、经济供电。由于单一的小负荷用户对能源的要求不高，没有必要进行大量投资，而对大负荷的用户，要利用可再生能源需要占用大量土地等资源。因此，目前的智能微电网系统主要适用于某一小型办公区、小型企业或小型的居民区。
该小区具有以下优点：首先，实现可再生能源的综合利用，提高能源的利用率，同时达到节能减排的目的。其次，实现小区能源供给的可靠性和稳定性。确保用户的用电质量，同时又减少对电网造成的影响。再次，实现能源的管理和控制，达到用户与电网之间的双向互动以及提高经济效益的目的。
整个微电网系统主要由以下五部分构成：分布式能源装置、能源转换装置、储能装置、用电负荷和微电网控制系统。
分布式能源装置为微电网系统提供电能，主要有太阳能光伏发电、冷热电联产系统和储能蓄电池。能源转换装置单元，设备包括光伏并网逆变器和储能双向逆变器。光伏并网逆变器将光伏发电发出的直流电转换为交流电，与市电并网。储能双向逆变器与储能电池连接，可工作于充电和放电两种模式。用于离网状态下，向系统提供电能。储能装置由储能蓄电池组成。用电负荷主要有地源热泵、微电网控制系统和小区内的一般电器。微电网控制系统主要实现对微电网系统的监测、控制和调节作用，管理电源供应。
以下对智能微电网中各部分的结构和连接功能作进一步说明：
太阳能光伏发电通过并网逆变器与微电网系统的母线连接，与市电并网。在市电存在时，处于并网运行状态，优先向负荷供电。多余的电能可向电网输送，不足时，可由市电补充。
储能蓄电池通过双向逆变器以及储能并网逆变器与系统母线连接。其运行状态受微电网控制系统的控制。市电存在时，储能蓄电池双向逆变器工作于充电状态。在市电消失时，蓄电池双向逆变器工作于放电状态，储能蓄电池为整个微电网系统提供电能，作为系统的主电源，可允许太阳能和冷热电联产的燃气汽轮机接入系统。储能并网逆变器接受微电网控制系统的指令，根据峰谷电价和电池的容量，选择在适当的时候并网向电网卖电，实现用户与电网的双向互动。
另一套光伏发电与混合逆变器和储能电池构成单相系统为重要负荷和微电网控制系统单独供电。保证了重要负荷的稳定可靠用电以及微电网控制系统的不间断运行。
冷热电联产的燃气发电机可作为后备电源，在必要时启动燃气汽轮机发电，并根据温度情况启动制冷或制热。也可作为小区的备用供暖、制冷系统。
地源热泵在微电网系统中作为负载消耗少量的电能，同时提供更多的热量或冷量，可大大减少空调所消耗的能量，起到节能减排的作用。
微电网控制系统主要实现小区微电网分布式电源、储能设备、负荷等进行信息采集和控制。通过多代理控制实现微电网的灵活控制，保证系统并网和孤岛运行状态下的可靠供电，减小对电网冲击；同时保证电能质量，实现最优运行，达到节能环保的要求。
小区中应用智能微电网具有如下优势：
在小区内安装了并网运行(太阳能光伏发电不带储能电池)和离网运行(太阳能光伏发电带储能蓄电池)的两套系统，根据外内部条件(市电的有无和蓄电池容量)，通过微电网控制系统的控制，实现分布式电源并网和离网运行模式的自由切换，提高了供电的可靠性。
通过储能电池和太阳能光伏发电的并网送电，实现了用户和电网之间的双向互动，提高了经济性同时又起到削峰填谷的作用。
提高了可再生能源的利用率，利用冷热电联产和地源热泵，将冷、热、电三种能源综合利用，减少了能源的浪费，达到节能减排的目的。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种智能微电网，其特征在于，包括：
分布式能源装置，用于产生电能；
能源转换装置，与所述分布式能源装置连接，用于将直流电转换为交流电；
储能装置，与所述能源转换装置连接；
用电负荷，与所述能源转换装置和/或与所述分布式能源装置连接；以及
微网控制系统，与所述能源转换装置连接。
2.根据权利要求1所述的智能微电网，其特征在于，所述分布式能源装置包括如下的一种或几种：太阳能光伏发电装置，冷热电联产装置，储能蓄电池。
3.根据权利要求1所述的智能微电网，其特征在于，所述能源转换装置包括光伏并网逆变器和/或储能双向逆变器。
4.根据权利要求1所述的智能微电网，其特征在于，所述储能装置包括储能蓄电池。
5.根据权利要求1所述的智能微电网，其特征在于，所述用电负荷包括地源热泵。
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