CN203706540U - 基于清洁能源与市电互补应用的智能微网运行培训平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于清洁能源与市电互补应用的智能微网运行培训平台，其特征在于：光伏阵列由太阳能电池板构成通过双向变流系统经过风光互补控制器连接在微电网上；风力发电机组经过风光互补控制器连接在微电网上，微电网连接蓄电池组或负载供电线，风力发电机组上有风速风向传感器，风速风向传感器与风力发电监测模块连接；蓄电池组通过并网逆变器对负荷进行并网送电，光伏发电监测模块布置在太阳能电池板上，风力发电机监测模块布置在风力发电机组上，蓄电池监测模块布置在蓄电池组上，负载监测模块布置在负载供电线路上，视频监测模块中的视频监控系统通过视频数据线与清洁能源监控系统连接；智能电能表安装在市电与微网的电力连接线路上。对清洁能源电力、蓄电、市电、谷电智能优化调配，在多子系统间进行电力的就近共享，最大化清洁能源电力的利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于清洁能源与市电互补应用的智能微网运行培训平台，特别涉及一种利用可再生绿色环保风能与太阳能互补发电及传输子系统、终端应用子系统、数据采集监控子系统和微电网的大型应用系统提供智能电网相关领域的培训。
背景技术
利用太阳能光伏发电和风力发电特性，为蓄电池储能设备进行储能，实现为负载供电、并网发电、电量查询等功能。微电网系统实现离网供电与电网隔离以及供电恢复后的自动并网，完成孤岛运行时的能量平衡控制、并网运行时的平滑功率输出、储能电池自动充放电等功能。培训平台同时为负载供电，记录和展示光伏发电、风力发电等主要运行情况。提供一个培训和智能微网离网、并网运行模式对比试验的科学研究平台，对可再生能源利用方式直观的展现出来。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于清洁能源与市电互补应用的智能微网运行培训平台，其能为学员提供光伏发电原理、风力发电原理、清洁能源控制系统、清洁能源并网、低压电源逆变原理等培训项目。
本实用新型的技术方案是这样实现的，一种基于清洁能源与市电互补应用的智能微网运行培训平台，由光伏列阵、风力发电机组、风光互补控制器、蓄电池、微网控制设备、智能电能表、负载组成，其特征在于：光伏阵列由太阳能电池板构成通过双向变流系统经过风光互补控制器连接在微电网上；风力发电机组由两台2000W水平轴风力发电机和一台100W垂直轴风力发电机组成，风力发电机组经过风光互补控制器连接在微电网上，微电网连接蓄电池组或负载供电线，风力发电机组上有风速风向传感器，风速风向传感器与风力发电监测模块连接；蓄电池组通过并网逆变器对负荷进行并网送电，蓄电池组为12V/100AH，64块专用胶体蓄电池组成；清洁能源监控系统由光伏发电监测模块、风力发电机监测模块、蓄电池监测模块、负载监测模块、视频监测模块，环境量监测模块组成；光伏发电监测模块布置在太阳能电池板上，风力发电机监测模块布置在风力发电机组上，蓄电池监测模块布置在蓄电池组上，负载监测模块布置在负载供电线路上，视频监测模块中的视频监控系统通过视频数据线与清洁能源监控系统连接；智能电能表安装在市电与微网的电力连接线路上。
所述的太阳能电池板为单晶太阳能电池板，由单晶体硅电池片组成，采用125mm×125mm高效单晶硅太阳电池片。
所述的视频监测模块分为4个监测区：风电监测区1个，光电监测区2个，即晶硅监测区1个、非晶硅监测区1个，路灯监测区1个；每个监测区设有监视头2个，共8个监视头，采用8路视频监控系统。
所述的环境参量监测模块包括：光照强度监测、环境温度监测、风速风向监测。
本实用新型的积极效果是其既满足并网供电要求，又可离网供电构成微电网供电系统，能调控平衡用电需求，对大负荷实时监测并实施调控，满足负载瞬间功率变化的需求，并且按安全性、经济性指数进行优先级处理和调控。每组蓄电池能完成完整的充放电过程，延长蓄电池的循环寿命；由程序自动处理和智能调整充电方式和充放电深度，使多蓄电池组得到轮流调整和维护，始终处于健康高效状态；系统采用以清洁能源直供为主，蓄电进行补电、市电备用调配的供电方案，从经济性角度出发，对清洁能源电力、蓄电、市电、谷电智能优化调配，在多子系统间进行电力的就近共享，最大化清洁能源电力的利用率。
附图说明
图1为本实用新型的架设结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：如图1所示，一种基于清洁能源与市电互补应用的智能微网运行培训平台，由光伏列阵、风力发电机组、风光互补控制器、蓄电池、微网控制设备、智能电能表、负载等组成，其特征在于：光伏阵列由太阳能电池板构成通过双向变流系统经过风光互补控制器连接在微电网上；风力发电机组由两台2000W水平轴风力发电机和一台100W垂直轴风力发电机组成，风力发电机组经过风光互补控制器连接在微电网上，微电网连接蓄电池组或负载供电线，风力发电机组上有风速风向传感器，风速风向传感器与风力发电监测模块连接；蓄电池组通过并网逆变器对负荷进行并网送电，蓄电池组为12V/100AH，64块专用胶体蓄电池组成；清洁能源监控系统由光伏发电监测模块、风力发电机监测模块、蓄电池监测模块、负载监测模块、视频监测模块，环境量监测模块组成；光伏发电监测模块布置在太阳能电池板上，风力发电机监测模块布置在风力发电机组上，蓄电池监测模块布置在蓄电池组上，负载监测模块布置在负载供电线路上，视频监测模块中的视频监控系统通过视频数据线与清洁能源监控系统连接；智能电能表安装在市电与微网的电力连接线路上，可对微网与市电交换的正反向有功电量、无功电量、电流、电压、功率因数等进行记录，监视微网运行情况。
所述的太阳能电池板为单晶太阳能电池板，由单晶体硅电池片组成，采用125mm×125mm高效单晶硅太阳电池片。
所述的视频监测模块分为4个监测区：风电监测区1个，光电监测区2个，即晶硅监测区1个、非晶硅监测区1个，路灯监测区1个；每个监测区设有监视头2个，共8个监视头，采用8路视频监控系统。
所述的环境参量监测模块包括：光照强度监测、环境温度监测、风速风向监测。
太阳能电池板利用光照进行发电，选用转化率相对较高的单晶太阳能电池板，电池板通过双向变流系统，根据微电网的调配控制策略对蓄电池组进行充电，当蓄电池组电量饱和后经双向变流系统控制通过并网逆变器进行并网发电，也可在孤岛模式下为负载供电。太阳能电池板由单晶体硅电池片组成，采用125mm×125mm高效单晶硅太阳电池片。转化率在16%以上。单晶硅太阳电池串并联，采用高强度低铁钢化玻璃，高性能抗老化EVA、耐候性优良的TPT复合膜层压而成，透光率和机械强度高。120块太阳能电池板按照输出电压进行分组，各组以并联方式输入逆变控制系统。
风力发电机组由3台风力发电机组成，其中2000W水平轴风力发电机2台，1000W垂直轴风力发电机1台，风速为3.0m/s 可发电，风速8m/s 时可达到额定发电功率。风力发电机安装在楼外远离障碍物的地面，以得到较大的风速和较平稳的气流。风力发电通过汇流和控制器进入子调控系统，通过子调控系统以风光互补方式接入微电网，再根据微电网的调配控制策略用于蓄电池组充电或负载供电。
风力发电机组的监控系统，通过超声波是风速风向传感器和风电监控系统平台对风力发电机组环境和发电情况等数据进行实时采集和存储，便于分析研究。该系统可实现实时显示当前电压、电流、功率、频率、发电量、风向、风速等数据，可按照EXCEL方式存储数据，存储时间可根据实际情况设定，便于统计分析发电机整体性能参数。
太阳能电池板、风力发电机、蓄电池组、清洁能源监控系统；具体监测点参数如表1所示：
太阳能电池板、风力发电机组形成风光互补系统，有效提高了资源利用率。系统所发出的电能储存到蓄电池组中，蓄电池组中的电能可通过并网逆变器进行并网送电。蓄电池组总容量蓄电池组为12V/100AH，64块专用胶体蓄电池组成，允许使用环境条件为：放电温度-40℃～60℃； 充电温度-20℃～50℃；储存温度-20℃～50℃；最佳使用温度15℃～25℃。
清洁能源监控系统可监测光伏发电、风力发电、负载、实时视频图像和环境等各监测点的数据，并在计算机存储设备中记录。
清洁能源发电并网的输出电能质量均达到电网要求。电压、电流和频率、正常电压工作范围、闪变、直流注入分量、正常频率工作范围、谐波和波形畸变、功率因素符合GB/T 20046-2006《光伏(PV)系统电网接口特性》。
清洁能源接入符合电网要求并可受控馈电，达到上级供电部门对配电网要求。清洁能源与市电切换符合YD/T1095-2000《通信用UPS 标准》中I 类负载切换技术要求，符合计算机性负载等数据设备在线切换要求。清洁能源接入系统的输出具有150%瞬间超载能力，供电采用发电加蓄电直流调配供电，和逆变加市电调流调配的双重保障。
通过为学员播放光伏发电及风力发电原理动画、模型拆解以及结合培训师理论讲授，可使学员对风光发电原理有一定的理解。学员可实地参观太阳能电池板、风力发电机，可使学员对风光发电设备有感官上的认识，为学员提供光伏发电及风光发电原理培训项目。风光互补系统所发出的电能储存到蓄电池组中，蓄电池组中的电能可通过并网逆变器进行并网送电，可提供蓄电池维护及电源逆变原理等培训项目。
风光互补系统既满足并网供电要求，又可离网供电构成微电网供电系统，能调控平衡用电需求，对大负荷实时监测并实施调控，满足负载瞬间功率变化的需求，并且按安全性、经济性指数进行优先级处理和调控。通过动画展示及培训师理论讲授系统运行方式，可为相关学员提供清洁能源接入工程示范、清洁能源控制系统、清洁能源并网系统等培训项目。
通过计量表计和用电信息采集系统对清洁能源的使用电量和并网电量进行统计分析，历史数据对分布式清洁能源利用具有一定的研究价值。可向学员提供展示、培训清洁能源与试点并网技术项目。
Claims (4)
1.一种基于清洁能源与市电互补应用的智能微网运行培训平台，由光伏列阵、风力发电机组、风光互补控制器、蓄电池、微网控制设备、智能电能表、负载组成，其特征在于：光伏阵列由太阳能电池板构成通过双向变流系统经过风光互补控制器连接在微电网上；风力发电机组由两台2000W水平轴风力发电机和一台100W垂直轴风力发电机组成，风力发电机组经过风光互补控制器连接在微电网上，微电网连接蓄电池组或负载供电线，风力发电机组上有风速风向传感器，风速风向传感器与风力发电监测模块连接；蓄电池组通过并网逆变器对负荷进行并网送电，蓄电池组为12V/100AH，64块专用胶体蓄电池组成；清洁能源监控系统由光伏发电监测模块、风力发电机监测模块、蓄电池监测模块、负载监测模块、视频监测模块，环境量监测模块组成；光伏发电监测模块布置在太阳能电池板上，风力发电机监测模块布置在风力发电机组上，蓄电池监测模块布置在蓄电池组上，负载监测模块布置在负载供电线路上，视频监测模块中的视频监控系统通过视频数据线与清洁能源监控系统连接；智能电能表安装在市电与微网的电力连接线路上。
2.根据要求1所述的一种基于清洁能源与市电互补应用的智能微网运行培训平台，其特征在于所述的太阳能电池板为单晶太阳能电池板，由单晶体硅电池片组成，采用125mm×125mm高效单晶硅太阳电池片。
3.根据要求1所述的一种基于清洁能源与市电互补应用的智能微网运行培训平台，其特征在于所述的视频监测模块分为4个监测区：风电监测区1个，光电监测区2个，即晶硅监测区1个、非晶硅监测区1个，路灯监测区1个；每个监测区设有监视头2个，共8个监视头，采用8路视频监控系统。
4.根据要求1所述的一种基于清洁能源与市电互补应用的智能微网运行培训平台，其特征在于所述的环境量监测模块包括：光照强度监测、环境温度监测、风速风向监测。
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|---|---|---|---|---|
| CN109100976A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-12-28 | 北方民族大学 | 高层小区内风光混合发电云后台远传监测系统及方法 |
| CN111404451A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-10 | 深圳供电局有限公司 | 微电网系统 |
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