CN204030629U - 一种混合型微电网系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种混合型微电网系统，包括柴油机发电系统、第一储能变流器、输配电线路、工作在PQ源模式的第二储能变流器、第一电池单元、可再生能源发电系统以及交流负载，其中：所述柴油发电机系统经所述第一储能变流器连接到所述输配电线路，所述第二储能变流器的直流端与所述第一电池单元连接，所述第二储能变流器的交流端、所述可再生能源发电系统以及所述交流负载分别连接在所述输配电线路上。实施本实用新型的有益效果是，以光伏、风力发电为主要能源形式，给负载提供电能并将多余能量存储在电池单元中，并支持柴油机发电系统接入，在光伏发电等可再生能源和电池储能供给不足时，提供后备供电电源，保证微电网系统连续供电。

Description

一种混合型微电网系统
技术领域
本实用新型涉及微电网技术领域，更具体地说，涉及一种混合型微电网系统。
背景技术
目前，国家能源局为了解决西北地区和近海海岛的用电问题，通常采用柴油机供电。然而采用柴油机供电对环境污染大，供电质量差，能效利用低，且对于偏远地区和海岛区域柴油运输不方便，经常受天气影响，柴油供应不及时，经常出现断电的情况。
随着国家“十二五”规划进一步实施，光伏发电作为一种主要新能源，正被广泛使用，但对于以光伏发电为代表的新能源接入柴油机电网，会导致电网运行非常不稳定，且控制复杂。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种混合型微电网系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种混合型微电网系统，包括柴油机发电系统、第一储能变流器、输配电线路、工作在PQ源模式的第二储能变流器、第一电池单元、可再生能源发电系统以及交流负载，其中：所述柴油发电机系统经所述第一储能变流器连接到所述输配电线路，所述第二储能变流器的直流端与所述第一电池单元连接，所述第二储能变流器的交流端、所述可再生能源发电系统以及所述交流负载分别连接在所述输配电线路上。
在上述混合型微电网系统中，所述混合型微电网系统还包括工作在VF源模式的第三储能变流器和第二电池单元，所述第三储能变流器的直流端连接所述第二电池单元，所述第三储能变流器的交流端连接在所述输配电线路上。
在上述混合型微电网系统中，所述第一储能变流器包括与所述柴油机发电系统连接的不可控整流二极管。
在上述混合型微电网系统中，所述可再生能源发电系统包括可再生能源发电模块和逆变器，所述可再生能源发电模块发出的直流电经所述逆变器后输送到所述输配电线路上。
在上述混合型微电网系统中，所述可再生能源发电模块包括光伏发电/风力发电。
实施本实用新型的混合型微电网系统，具有以下有益效果：
1)采用现代电力电子技术设计的变流器设备构建输配电线路，解决了柴油机供电电能质量差，供电不稳定的问题；
2)结合电池单元的储能技术，解决了光伏发电等新能源接入时，多余电能存储的问题；
3)柴油机发电系统通过第一储能变流器并入输配电线路，作为可控后备供电电源，在光伏发电等可再生能源发电系统和电池单元储能足够的情况下，基本不用开启柴油机发电系统，大大节约了电站运营成本，同时，在可再生能源发电系统电能供应不足或电池单元储存的能量不够负载使用时，柴油机发电系统可以迅速开启，为系统提供电能，保证了微电网系统能够为负载连续供电；
4)柴油机发电系统通过第一储能变流器并入输配电线路，因第一储能变流器可以使柴油机发电系统一直工作在最大效率点，提高了柴油机发电效率，减少了环境污染。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型一种混合型微电网系统实施例的示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，为本实用新型一种混合型微电网系统实施例的示意图，该混合型微电网系统包括柴油机发电系统11、第一储能变流器12、输配电线路13、第二储能变流器14、第一电池单元15、可再生能源发电系统16、交流负载17、第三储能变流器18以及第二电池单元19。
其中：柴油机发电系统11经第一储能变流器12连接在输配电线路13上，第一储能变流器12包括一不可控整流二极管，用于将柴油机发电系统11发出的交流电转换为直流电，该第一储能变流器12将直流电又转换为交流电输送到输配电线路上，同时控制柴油机发电系统一直工作在最大效率点上，提高柴油机发电效率。第二储能变流器14工作在PQ源模式，其交流端连接在输配电线路13上，直流端与第一电池单元15连接；可再生能源发电系统16连接在输配电线路13上，实现以可再生能源如光伏发电、风力发电等形式为与输配电线路13连接的交流负载17或其它设备等供电，多余的电能主要经第二储能变流器14及第三储能变流器18分别存储在第一电池单元15和第二电池单元19中。第三储能变流器18的直流端与第二电池单元19连接，第三储能变流器18的交流端连接在输配电线路13上，其中：第三储能变流器18工作在VF源模式，其建立一个电压源，主要用于构建输配电线路。
优选地，可再生能源发电系统16包括可再生能源发电模块161和逆变器162，可再生能源发电模块161发出的直流电经逆变器162逆变成交流电后输送到输配电线路13上。
在本实施例中，可再生能源发电模块161优选为光伏发电/风力发电，其作为主要能源形式将发出的电能经逆变器后输送到输配电线路上供交流负载17或其它设备使用，多余的电能存储在第一电池单元15和第二电池单元19。当光伏发电等可再生能源不够时，通过第一电池单元15存储的电能经第二储能变流器14后输送到输配电线路13上或者通过第二电池单元19存储的电能经第三储能变流器18后输送到输配电线路13上，以供交流负载或其它设备使用。在第一电池单元15及第二电池单元19中存储的电能也不够负载使用时，柴油机发电系统作为后备电源供电系统，可以迅速开启，其通过第一储能变流器12将产生的交流电输送至输配电线路13上，以供交流负载17或其它设备使用，从而保证了该微电网系统能连续发电。
在本实施例中，第一储能变流器优选为IES100-GEN系列储能变流器，第二储能变流器和第三储能变流器分别优选为IES100系列储能变流器，现将本实用新型混合型微电网的工作方式归纳如下：
1)第三储能变流器工作在VF源模式，主要用于构建输配电线路，第三储能变流器及逆变器并网入输配电线路运行，其因电网容量有限，因此可以理解的是，第三储能变流器及与其连接的第二电池单元的个数也是有限的；
2)柴油机发电系统通过第一储能变流器并入输配电线路，作为一个后备可控的供电系统，为微电网系统提供能源，当第一电池单元和第二电池单元中存储的能量及可再生能源发电系统也不能满足为该系统交流负载供电时，柴油机发电系统迅速启动并入电网为负载提供电能，同时第一储能变流器可以控制柴油机工作在最大效率点，提高柴油机发电系统效率；
3)在可再生能源发电系统及第一电池单元和第二电池单元提供的能量足够时，柴油机发电系统处于关停状态。
因此，本实用新型的混合型微电网系统适用于各种完全无电地区、小水力发电供电地区、柴油机发电地区供电。通过现代电力电子技术设计的变流器类设备，结合电池储能技术，解决了光伏发电等新能源的接入，柴油机发电系统接入(备用)，供电稳定性等微电网应用的问题，满足了西北无大电网地区和海岛区域的人民的基本用电，改善了人们的生活质量。
实施本实用新型混合型微电网系统，其有益效果如下：
1)采用现代电力电子技术设计的变流器设备构建输配电线路，解决了柴油机供电电能质量差，供电不稳定的问题；
2)结合电池单元的储能技术，解决了光伏发电等新能源接入时，多余电能存储的问题；
3)柴油机发电系统通过第一储能变流器并入输配电线路，作为可控后备供电电源，在光伏发电等可再生能源发电系统和电池单元储能足够的情况下，基本不用开启柴油机发电系统，大大节约了电站运营成本，同时，在可再生能源发电系统电能供应不足或电池单元储存的能量不够负载使用时，柴油机发电系统可以迅速开启，为系统提供电能，保证了微电网系统能够为负载连续供电；
4)柴油发电机系统通过第一储能变流器并入输配电线路，因第一储能变流器可以使柴油机发电系统一直工作在最大效率点，提高了柴油机发电效率，减少了环境污染。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (5)

1.一种混合型微电网系统，其特征在于，包括柴油机发电系统、第一储能变流器、输配电线路、工作在PQ源模式的第二储能变流器、第一电池单元、可再生能源发电系统以及交流负载，其中：所述柴油机发电系统经所述第一储能变流器连接到所述输配电线路，所述第二储能变流器的直流端与所述第一电池单元连接，所述第二储能变流器的交流端、所述可再生能源发电系统以及所述交流负载分别连接在所述输配电线路上。
2.根据权利要求1所述的混合型微电网系统，其特征在于，所述混合型微电网系统还包括工作在VF源模式的第三储能变流器和第二电池单元，所述第三储能变流器的直流端连接所述第二电池单元，所述第三储能变流器的交流端连接在所述输配电线路上。
3.根据权利要求1所述的混合型微电网系统，其特征在于，所述第一储能变流器包括与所述柴油机发电系统连接的不可控整流二极管。
4.根据权利要求1所述的混合型微电网系统，其特征在于，所述可再生能源发电系统包括可再生能源发电模块和逆变器，所述可再生能源发电模块发出的直流电经所述逆变器后输送到所述输配电线路上。
5.根据权利要求4所述的混合型微电网系统，其特征在于，所述可再生能源发电模块包括光伏发电/风力发电。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104682435A (zh) * 2015-03-17 2015-06-03 成都鼎智汇科技有限公司 一种具有可平抑功率波动的储能系统的微电网的运行和监控方法
CN110266034A (zh) * 2019-06-03 2019-09-20 深圳市禾望电气股份有限公司 一种海上风电直流输电系统

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