CN205453155U - 一种基于智能电网的分布式发电并网优化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于智能电网的分布式发电并网优化系统，包括光伏电池阵列和风力发电机，光伏电池阵列和风力发电机均与蓄电池相连，光伏电池阵列、风力发电机、蓄电池分别与控制器相连，控制器依次与逆变器、并网开关、双向电能表串接，向电能表与电网相连，功率检测电阻与负载功率检测模块的输入端相连，负载功率检测模块的输出端经光耦模块与控制器相连，控制器分别与通讯模块和并网开关相连，通讯模块与双向电能表相连，蓄电池与直流负载相连；本实用新型的优点在于：不但缓解电网时段性峰谷不平衡，避免了光伏发电对电网产生冲击，提高了分布式发电的收益，而且最大限度的应用太阳能和风力发电的能源。

Description

一种基于智能电网的分布式发电并网优化系统

技术领域

本实用新型涉及一种发电设备，具体地说是一种基于智能电网的分布式发电并网优化系统，属于发电设备领域。

背景技术

随着国家新能源利好政策的实施，太阳能、风能等分布式发电已成为当前建设与投资的热点。目前我国大部分分布式发电的并网采用“即发即上”的直接并网式，这种方式虽降低了投资成本，但对电网冲击较大，尤其是大规模光伏电站并入电网，会导致当地电网电压随太阳光的变化产生较大的波动，影响电网的运行安全和电能质量。随着我国智能电网(SmartGrid)建设的推进，智能用电、优化能源效率已成为智能电网的关键词，实施“峰、谷、平”阶梯式电价“售电”与“购电”方案是智能电网推行智能用电、优化能源效率的措施之一。名称为“一种基于智能电网的分布式发电并网优化系”申请号为“201520760833.8”的中国实用新型专利公开了一种基于智能电网的分布式发电并网优化系统，包括光伏电池阵列、蓄电池、控制器、逆变器、并网开关、双向电能表、功率检测电阻、负载功率检测模块、光耦模块和通讯模块，光伏电池阵列、蓄电池分别与控制器相连，控制器、逆变器、并网开关、双向电能表依次串接，双向电能表与电网相连，功率检测电阻一端连接逆变器、并网开关，另一端连接负载，负载功率检测模块输入端与功率检测电阻相连，输出端与控制器相连，控制器与通讯模块、并网开关相连，通讯模块与双向电能表、集中器相连，集中器与上位机相连。然而，该装置太阳能的利用率较低，蓄电池无法直接为直流电器供电，降低了使用效果。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型设计了一种基于智能电网的分布式发电并网优化系统，不但缓解电网时段性峰谷不平衡，避免了光伏发电对电网产生冲击，提高了分布式发电的收益，而且最大限度的应用太阳能和风力发电的能源。

本实用新型的技术方案为：

一种基于智能电网的分布式发电并网优化系统，包括光伏电池阵列和风力发电机，所述的光伏电池阵列和风力发电机均与蓄电池相连，所述的光伏电池阵列、风力发电机、蓄电池分别与控制器相连，所述控制器依次与逆变器、并网开关、双向电能表串接，所述双向电能表与电网相连，所述的逆变器与并网开关之间连接功率检测电阻的一端，所述功率检测电阻的另一端连接交流负载，所述功率检测电阻与负载功率检测模块的输入端相连，所述负载功率检测模块的输出端经光耦模块与控制器相连，所述控制器分别与通讯模块和所述并网开关相连，所述通讯模块与所述双向电能表相连，所述蓄电池与直流负载相连，直接为直流负载供电，所述直流负载例如可以是直流LED灯等直流用电设备；所述风力发电机包括塔架、机头和连接在所述机头上的叶片，所述机头设置在所示塔架上；所述叶片将风能转换成动能，所述机头将动能转换成电能；所述太阳能电池组件嵌在所述的叶片和塔架的表面，进一步提高了风光互补发电装置的功率密度，最大限度的应用太阳能和风力发电的能源。

双向电能表根据实时电价信息进行正反向电能计量和电价核算，并通过通讯模块反馈到控制器；控制器根据实时电价，在电网峰段，控制并网开关闭合，蓄电池与光伏电池阵列同时向电网送电；在电网平段，光伏电池陈列为用户供电和蓄电池充电，多余电量再向电网售电；在电网谷段，蓄电池放电开关断开，充电开关闭合，并网开关打开，光伏电池阵列或电网为用户供电和对蓄电池补充电能；通过双向电能表自动识别智能电网的“峰、谷、平”电价，优化并网售电方案，从而缓解电网时段性峰谷不平衡，避免光伏发电对电网产生冲击，并提高分布式发电的收益。

进一步地，每个所述的光伏电池阵列和风力发电机均连接有一个功率优化装置，所述功率优化装置包括若干功率优化器，每一个所述功率优化器均包括一个输入端和一个输出端，每个所述功率优化器的输入端与一个蓄电池组相连，所述蓄电池组包括一个或者相互串联的若干个电池单元，不同所述功率优化器的所述输出端之间串联连接。一个功率优化器用于与一个蓄电池组相连，在太阳能电池板部分遮挡或者部分电池单元损坏时，功率优化器跟踪的电池模组的输出电压或者电流曲线相对简单，峰值为一个后者或者有限的几个，实现一个蓄电池组的输出功率最大化，进而实现整个太阳能电池板的最大功率输出。

另外，所述系统还包括第一开关元件组、电能质量治理装置、第二开关元件和上位机；所述光伏阵列连接有至少两个光伏逆变器；所述第一开关元件组，包括若干与光伏逆变器数目相同的开关元件，每个开关元件串联于对应的光伏逆变器和光伏阵列之间；电能质量治理装置，用于改善电网的电能质量；第二开关元件，串联于电能质量治理装置和电网之间；上位机，包括检测控制模块和谐波分析模块，用于对光伏逆变器和电能质量治理装置进行协调控制，通过合理组合不同的光伏逆变器工作使光伏逆变器工作在尽可能大的输出功率范围内，再配合电能质量治理装置，在不影响发电效果的情况下有效的解决谐波超标的问题.

本实用新型的优点在于：不但缓解电网时段性峰谷不平衡，避免了光伏发电对电网产生冲击，提高了分布式发电的收益，而且最大限度的应用太阳能和风力发电的能源，有效利用了直流电。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种基于智能电网的分布式发电并网优化系统，包括光伏电池阵列和风力发电机，所述的光伏电池阵列和风力发电机均与蓄电池相连，所述的光伏电池阵列、风力发电机、蓄电池分别与控制器相连，所述控制器依次与逆变器、并网开关、双向电能表串接，所述双向电能表与电网相连，所述的逆变器与并网开关之间连接功率检测电阻的一端，所述功率检测电阻的另一端连接交流负载，所述功率检测电阻与负载功率检测模块的输入端相连，所述负载功率检测模块的输出端经光耦模块与控制器相连，所述控制器分别与通讯模块和所述并网开关相连，所述通讯模块与所述双向电能表相连，所述蓄电池与直流负载相连，直接为直流负载供电，所述直流负载例如可以是直流LED灯等直流用电设备；所述风力发电机包括塔架、机头和连接在所述机头上的叶片，所述机头设置在所示塔架上；所述叶片将风能转换成动能，所述机头将动能转换成电能；所述太阳能电池组件嵌在所述的叶片和塔架的表面，进一步提高了风光互补发电装置的功率密度，最大限度的应用太阳能和风力发电的能源。

双向电能表根据实时电价信息进行正反向电能计量和电价核算，并通过通讯模块反馈到控制器；控制器根据实时电价，在电网峰段，控制并网开关闭合，蓄电池与光伏电池阵列同时向电网送电；在电网平段，光伏电池陈列为用户供电和蓄电池充电，多余电量再向电网售电；在电网谷段，蓄电池放电开关断开，充电开关闭合，并网开关打开，光伏电池阵列或电网为用户供电和对蓄电池补充电能；通过双向电能表自动识别智能电网的“峰、谷、平”电价，优化并网售电方案，从而缓解电网时段性峰谷不平衡，避免光伏发电对电网产生冲击，并提高分布式发电的收益。

Claims (2)

1.一种基于智能电网的分布式发电并网优化系统，其特征在于：包括光伏电池阵列和风力发电机，所述的光伏电池阵列和风力发电机均与蓄电池相连，所述的光伏电池阵列、风力发电机、蓄电池分别与控制器相连，所述控制器依次与逆变器、并网开关、双向电能表串接，所述双向电能表与电网相连，所述的逆变器与并网开关之间连接功率检测电阻的一端，所述功率检测电阻的另一端连接交流负载，所述功率检测电阻与负载功率检测模块的输入端相连，所述负载功率检测模块的输出端经光耦模块与控制器相连，所述控制器分别与通讯模块和所述并网开关相连，所述通讯模块与所述双向电能表相连，所述蓄电池与直流负载相连；所述风力发电机包括塔架、机头和连接在所述机头上的叶片，所述机头设置在所示塔架上；所述叶片将风能转换成动能，所述机头将动能转换成电能；太阳能电池组件嵌在所述的叶片和塔架的表面。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能电网的分布式发电并网优化系统，其特征在于：每个所述的光伏电池阵列和风力发电机均连接有一个功率优化装置，所述功率优化装置包括若干功率优化器，每一个所述功率优化器均包括一个输入端和一个输出端，每个所述功率优化器的输入端与一个蓄电池组相连，所述蓄电池组包括一个或者相互串联的若干个电池单元，不同所述功率优化器的所述输出端之间串联连接。