CN205283146U - 一种平滑微电网电压功率波动的系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种平滑微电网电压功率波动的系统，属于微电网供电技术领域。技术方案是光伏阵列（1）串联光伏逆变器（2）后与微电网交流母线（9）连接，风电机组（3）串联风机变流器（4）后与微电网交流母线连接；蓄电池组（5）串联储能变流器一（6）后与微电网交流母线连接，飞轮储能系统（7）串联储能变流器二（8）后与微电网交流母线连接；所述微电网交流母线连接微电网负荷（10）。本实用新型能够在间歇性，随机性的分布式电源输出侧功率出现波动时进行很好地平滑控制，从而平滑微电网电压功率波动，提高微电网的电能质量，并且对于充放电次数较为有限的蓄电池储能装置，通过减少其频繁充放电次数来提高其使用寿命。

Description

一种平滑微电网电压功率波动的系统
技术领域
本实用新型涉及一种平滑微电网电压功率波动的系统，属于微电网供电技术领域。
背景技术
目前，由风能，太阳能等分布式电源以及储能装置构成的微电网系统迅速发展，而风能，太阳能受自然因素影响严重，会出现随机性，波动性，间歇性的特征，导致其发出的电能瞬时功率波动较大，较大的功率波动将导致微电网电压功率的波动，电能质量较差，影响重要负荷的正常工作。当前国家对分布式光伏发电持欢迎，支持以及服务的态度，当大量分布式电源接入微电网系统时，由此产生的电压与功率波动更加显著，因此，需平滑微电网电压功率波动，提高微电网的电能质量，并且蓄电池组在微电网电压功率波动，频繁进行充放电的情况下使用寿命大为降低。目前，背景技术采用超导储能、超级电容储能方式来平滑电压与功率波动，但是，存在工作条件苛刻，维护费用高，可靠性低，占地空间大等问题。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种平滑微电网电压功率波动的系统，能够在间歇性，随机性的分布式电源输出侧功率出现波动时进行很好地平滑控制，从而平滑微电网电压功率波动，提高微电网的电能质量，保证负荷的正常工作，并且对于充放电次数较为有限的蓄电池储能装置，通过减少其频繁充放电次数来提高其使用寿命。
本实用新型的技术方案是：一种平滑微电网电压功率波动的系统，包含光伏阵列、光伏逆变器、风电机组、风机变流器、蓄电池组、储能变流器一、飞轮储能系统、储能变流器二、微电网交流母线和微电网负荷；光伏阵列串联光伏逆变器后与微电网交流母线连接，风电机组串联风机变流器后与微电网交流母线连接；蓄电池组串联储能变流器一后与微电网交流母线连接，飞轮储能系统串联储能变流器二后与微电网交流母线连接；所述微电网交流母线连接微电网负荷。
所述微电网交流母线，电压为400VAC，为离网运行模式。
本实用新型的光伏阵列、光伏逆变器、风电机组、风机变流器、蓄电池组、储能变流器一、飞轮储能系统和储能变流器二均为本领域公知公用技术内容，可在市场上购买或根据需要自行组装。
所述飞轮储能系统，采用型号为GTR200的飞轮储能系统，该产品为盾石磁能科技有限责任公司生产，为机电一体化产品，飞轮部分为纯机械式储能，其与永磁同步电动/发电机转子合为一体，减小了飞轮与拖动电机的整体机械尺寸，通过与储能变流器PCS配合实现能量在微电网交流母线和飞轮储能系统间的双向传送。
本实用新型光伏阵列与光伏逆变器构成的光伏发电系统，以及由风电机组与风机变流器构成的风力发电系，共同统连接于微电网交流母线，用于将光能和风能转换为微电网交流母线匹配电压值。微电网交流母线用于连接微电网系统内分布式电源、储能装置，以及微电网负荷、蓄电池储能装置，用于存储风力，光伏发电系统发出的电能或者向负载提供电能，微电网负荷连接于微电网交流母线，用于吸收微电网中的能量。
本实用新型将飞轮储能系统与微电网系统相结合，飞轮储能系统能够在间歇性，随机性的分布式电源输出侧功率出现波动时进行很好地平滑控制，从而平滑微电网电压功率波动，提高微电网的电能质量，保证微电网负荷的正常工作，并且能够提高蓄电池组的使用寿命。
本实用新型的有益效果：平滑微电网电压功率波动，提高电能质量，提高蓄电池组的使用寿命，该飞轮储能系统节省空间，在空间资源紧张的环境下突显优势，使用寿命长，环境友好。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图中：光伏阵列1、光伏逆变器2、风电机组3、风机变流器4、蓄电池组5、储能变流器一6、飞轮储能系统7、储能变流器二8、微电网交流母线9、微电网负荷10。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步说明。
一种平滑微电网电压功率波动的系统，包含光伏阵列1、光伏逆变器2、风电机组3、风机变流器4、蓄电池组5、储能变流器一6、飞轮储能系统7、储能变流器二8、微电网交流母线9和微电网负荷10；光伏阵列1串联光伏逆变器2后与微电网交流母线9连接，风电机组3串联风机变流器4后与微电网交流母线9连接；蓄电池组5串联储能变流器一6后与微电网交流母线9连接，飞轮储能系统7串联储能变流器二8后与微电网交流母线9连接；所述微电网交流母线9连接微电网负荷10。
所述微电网交流母线，电压为400VAC，为离网运行模式。
本实用新型的光伏阵列1、光伏逆变器2、风电机组3、风机变流器4、蓄电池组5、储能变流器一6、飞轮储能系统7和储能变流器二8均为本领域公知公用技术内容，可在市场上购买或根据需要自行组装。
所述飞轮储能系统，采用型号为GTR200的飞轮储能系统，该产品为盾石磁能科技有限责任公司生产，为机电一体化产品，飞轮部分为纯机械式储能，其与永磁同步电动/发电机转子合为一体，减小了飞轮与拖动电机的整体机械尺寸，通过与储能变流器PCS配合实现能量在微电网交流母线和飞轮储能系统间的双向传送。
光伏阵列1和光伏逆变器2构成光伏发电装置，风电机组3和风机变流器4构成风力发电装置，光伏发电装置和风力发电装置共同构成了微电网系统的分布式电源部分，该分布式电源将光能和风能自然能量转换为电能，微电网负荷10连接于微电网交流母线9上，获取电能实现设备的正常运行。
微电网系统正常工作时，当分布式电源输出功率小于微电网负荷10所需功率时，蓄电池组5通过储能变流器一6向微电网系统提供功率来实现功率的平衡；当分布式电源输出功率大于微电网负荷10所需功率时，蓄电池组5通过储能变流器一6从微电网系统吸收功率来实现功率的平衡。当外界风力大小或光照强度发生随机性，间歇性变化时，会造成分布式电源输出侧功率出现波动，从而微电网交流母线9上的电压与功率出现波动，当实际电压与功率低于给定电压或功率时，飞轮储能系统7通过储能变流器二8向微电网交流母线9供电，来提高实际电压与功率值，当实际电压与功率高于给定电压或功率时，微网交流母线9通过储能变流器二8向飞轮储能系统7充电，来降低实际电压或功率值，起到平滑微电网电压与频率波动的功能。
当分布式电源输出功率与微电网负荷10需求功率匹配时，蓄电池组5及配套的储能变流器一6处于空闲状态，既不充电也不放电，当外界风力大小或光照强度的随机变化导致微电网交流母线9出现短时电压功率失衡时，通过飞轮储能系统7与储能变流器二8实现电压与功率的平衡，避免蓄电池组5的频繁充放电操作，提高蓄电池组的使用寿命。

Claims (3)

1.一种平滑微电网电压功率波动的系统，其特征在于：包含光伏阵列（1）、光伏逆变器（2）、风电机组（3）、风机变流器（4）、蓄电池组（5）、储能变流器一（6）、飞轮储能系统（7）、储能变流器二（8）、微电网交流母线（9）和微电网负荷（10）；光伏阵列（1）串联光伏逆变器（2）后与微电网交流母线（9）连接，风电机组（3）串联风机变流器（4）后与微电网交流母线（9）连接；蓄电池组（5）串联储能变流器一（6）后与微电网交流母线（9）连接，飞轮储能系统（7）串联储能变流器二（8）后与微电网交流母线（9）连接；所述微电网交流母线（9）连接微电网负荷（10）。
2.根据权利要求1所述的一种平滑微电网电压功率波动的系统，其特征在于：所述微电网交流母线，电压为400VAC。
3.根据权利要求1所述的一种平滑微电网电压功率波动的系统，其特征在于：所述飞轮储能系统，采用型号为GTR200的飞轮储能系统，为机电一体化产品，飞轮部分为纯机械式储能。
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