CN212162821U - 一种光储柴多微源协调控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光储柴多微源协调控制系统，该系统包括：低压母线，用于传输电能；光伏发电系统，用于将光能转化为电能，以便供给负载使用；柴油发电系统，用于将柴油中的化学能转化为电能，以便供给负载使用；连接开关，用于控制电池储能发电系统以及目标关键负荷与低压母线的连接以及断开；所述电池储能发电系统，用于存储电能以及发电供给负载使用；所述目标关键负荷，用于运行在无电情况下无法工作的目标业务；数据采集通道，用于实时采集各个部分的供电数据；微网控制器，用于对所述供电数据进行分析并根据分析结果控制系统供电。这样能够在外部大电网断电时，为厂区目标关键负荷提供电能，减少因外部大电网断电带来的经济损失。

Description

一种光储柴多微源协调控制系统

技术领域

本实用新型涉及微电网能量管理技术领域，特别涉及一种光储柴多微源协调控制系统。

背景技术

工厂的用电负荷中，有许多是很重要的负荷，一旦断电将会导致重要负荷无法工作，由此带来巨大的经济损失。另外，在现有的并网型光伏发电系统在外部大电网断电之后，一般处于停机状态，不再给电网中的负荷供电，且在没有稳定的电压源做支撑时，并网型光伏发电系统不能稳定的给厂区负荷供电，这会导致光能资源的浪费。另一方面，电网供电存在峰谷差价，一般在峰电价时，工厂用电较多，谷电价时，工厂用电较少，这会增加运行成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种光储柴多微源协调控制系统，能够在外部大电网断电时，为厂区目标关键负荷提供电能，保证厂区目标关键负荷正常运行，减少因外部大电网断电带来的经济损失，且能充分利用光能资源，并在谷电价时将电能存储起来，在峰电价时供给厂区使用，降低运行成本。其具体方案如下：

本申请公开了一种光储柴多微源协调控制系统，包括：

低压母线，用于传输电能；

与所述低压母线相连接的光伏发电系统，用于将光能转化为电能，以便供给负载使用；

与所述低压母线相连接的柴油发电系统，用于将柴油中的化学能转化为电能，以便供给负载使用；

与所述低压母线相连接的连接开关，用于控制电池储能发电系统以及目标关键负荷与低压母线的连接以及断开；

与所述连接开关相连接的所述电池储能发电系统，用于存储电能以及发电供给负载使用；

与所述连接开关、所述电池储能发电系统相连接的所述目标关键负荷，用于运行在无电情况下无法工作的目标业务；

与所述光伏发电系统、所述柴油发电系统、所述电池储能发电系统以及所述连接开关相连接的数据采集通道，用于实时采集各个部分的供电数据；

与所述数据采集通道相连接的微网控制器，用于对所述供电数据进行分析并根据分析结果控制所述光储柴多微源协调控制系统供电。

可选的，所述光储柴多微源协调控制系统，还包括：

与外部大电网、所述低压母线相连接的电网开关，用于控制所述外部大电网与所述光储柴多微源协调控制系统的连接以及断开。

可选的，所述电网开关为接触器或断路器。

可选的，所述光储柴多微源协调控制系统，还包括：

与所述低压母线、所述柴油发电系统相连接的合闸开关，用于控制所述柴油发电系统与所述低压母线的连接以及断开。

可选的，所述合闸开关为接触器或断路器。

可选的，所述光储柴多微源协调控制系统，还包括：

与所述微网控制器相连接的后台监控系统，用于监控系统的实时供电情况。

可选的，所述光储柴多微源协调控制系统，还包括：

与所述微网控制器、所述后台监控系统相连接的调度操作系统，用于完成所述微网控制器下发的调度操作。

可选的，所述微网控制器，包括：

外部调度接口，用于获取调度指令。

可选的，所述光伏发电系统，包括：

指令获取接口，用于获取所述微网控制器下发的运行指令，以便根据所述运行指令实现本地限功率运行。

可选的，所述电池储能发电系统的输出功率大于所述目标关键负荷与所述光伏发电系统的功率之和。

可见，本申请通过低压母线传输电能，通过与所述低压母线相连接的光伏发电系统将光能转化为电能，以便供给负载使用；以及通过与所述低压母线相连接的柴油发电系统将柴油中的化学能转化为电能，以便供给负载使用；通过与所述低压母线相连接的连接开关控制电池储能发电系统以及目标关键负荷与低压母线的连接以及断开；以及通过与所述连接开关相连接的所述电池储能发电系统存储电能以及发电供给负载使用；通过与所述连接开关、所述电池储能发电系统相连接的所述目标关键负荷运行在无电情况下无法工作的目标业务；通过与所述光伏发电系统、所述柴油发电系统、所述电池储能发电系统以及所述连接开关相连接的数据采集通道实时采集各个部分的供电数据；通过与所述数据采集通道相连接的微网控制器对所述供电数据进行分析并根据分析结果控制所述光储柴多微源协调控制系统供电。这样在外部大电网断电后，可以通过电池储能发电系统将在谷电价时存储的电释放出来，为厂区目标关键负荷供电，保证厂区目标关键负荷正常运行，且为光伏系统提供稳定的电源，以便光伏发电系统为厂区目标关键负荷供电减轻电池储能发电系统的负担，在必要时，柴油发电系统也可以为厂区目标关键负荷供电，这样减少因外部大电网断电带来的经济损失，且能充分利用光能资源，并在谷电价时将电能存储起来，在峰电价时供给厂区使用，降低运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1本申请公开的一种光储柴多微源协调控制系统结构示意图；

图2本申请公开的一种具体的光储柴多微源协调控制系统结构示意图；

图3本申请公开的一种具体的光储柴多微源协调控制系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前，工厂的用电负荷中，有许多是很重要的负荷，一旦断电将会导致重要负荷无法工作，由此带来巨大的经济损失。另外，在现有的并网型光伏发电系统在外部大电网断电之后，一般处于停机状态，不再给电网中的负荷供电，且在没有稳定的电压源做支撑时，并网型光伏发电系统不能稳定的给厂区负荷供电，这会导致光能资源的浪费。另一方面，电网供电存在峰谷差价，一般在峰电价时，工厂用电较多，谷电价时，工厂用电较少，这会增加运行成本。有鉴于此，本申请提出了一种光储柴多微源协调控制系统，能够在外部大电网断电时，为厂区目标关键负荷提供电能，保证厂区目标关键负荷正常运行，减少因外部大电网断电带来的经济损失，且能充分利用光能资源，并在谷电价时将电能存储起来，在峰电价时供给厂区使用，降低运行成本。

参见图1所示，本实用新型实施例公开了一种光储柴多微源协调控制系统，该系统包括：

低压母线101，用于传输电能；

与所述低压母线相连接的光伏发电系统102，用于将光能转化为电能，以便供给负载使用；

与所述低压母线相连接的柴油发电系统103，用于将柴油中的化学能转化为电能，以便供给负载使用；

与所述低压母线相连接的连接开关104，用于控制电池储能发电系统以及目标关键负荷与低压母线的连接以及断开；

与所述连接开关相连接的所述电池储能发电系统105，用于存储电能以及发电供给负载使用；

与所述连接开关、所述电池储能发电系统相连接的所述目标关键负荷106，用于运行在无电情况下无法工作的目标业务；

与所述光伏发电系统、所述柴油发电系统、所述电池储能发电系统以及所述连接开关相连接的数据采集通道107，用于实时采集各个部分的供电数据；

与所述数据采集通道相连接的微网控制器108，用于对所述供电数据进行分析并根据分析结果控制所述光储柴多微源协调控制系统供电。

可见，本申请通过低压母线传输电能，通过与所述低压母线相连接的光伏发电系统将光能转化为电能，以便供给负载使用；以及通过与所述低压母线相连接的柴油发电系统将柴油中的化学能转化为电能，以便供给负载使用；通过与所述低压母线相连接的连接开关控制电池储能发电系统以及目标关键负荷与低压母线的连接以及断开；以及通过与所述连接开关相连接的所述电池储能发电系统存储电能以及发电供给负载使用；通过与所述连接开关、所述电池储能发电系统相连接的所述目标关键负荷运行在无电情况下无法工作的目标业务；通过与所述光伏发电系统、所述柴油发电系统、所述电池储能发电系统以及所述连接开关相连接的数据采集通道实时采集各个部分的供电数据；通过与所述数据采集通道相连接的微网控制器对所述供电数据进行分析并根据分析结果控制所述光储柴多微源协调控制系统供电。这样在外部大电网断电后，可以通过电池储能发电系统将在谷电价时存储的电释放出来，为厂区目标关键负荷供电，保证厂区目标关键负荷正常运行，且为光伏系统提供稳定的电源，以便光伏发电系统为厂区目标关键负荷供电减轻电池储能发电系统的负担，在必要时，柴油发电系统也可以为厂区目标关键负荷供电，这样减少因外部大电网断电带来的经济损失，且能充分利用光能资源，并在谷电价时将电能存储起来，在峰电价时供给厂区使用，降低运行成本。

所述光伏发电系统102，包括：指令获取接口，用于获取所述微网控制器下发的运行指令，以便根据所述运行指令实现本地限功率运行。

在具体的实施过程中，所述连接开关104为快速开关，需要在预设时间之内完成由开到关、或由关到开的操作。所述连接开关104中包括：命令接收单元，用于接收操作指令，以便根据所述操作指令完成相应的开通或关断操作。

在具体的实施过程中，所述电池储能发电系统105的输出功率大于所述目标关键负荷与所述光伏发电系统的功率之和。所述电池储能发电系统105需要在外部大电网断电的情况下支持所述目标关键负荷，以及由所述光伏发电系统102对其进行充电，所以所述电池储能发电系统105的输出功率要大于目标关键负荷和所述光伏发电系统的功率之和。

所述目标关键负荷106为不间断供电负荷，用于运行在无电情况下无法工作的目标业务。

所述微网控制器108，包括：外部调度接口，用于获取调度指令。具体的，外部调度接口，用于获取上级下发的调度指令。

本实用新型实施例公开了一种具体的光储柴多微源协调控制系统，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体包括：

低压母线201，用于传输电能；

与外部大电网、所述低压母线相连接的电网开关202，用于控制所述外部大电网与所述光储柴多微源协调控制系统的连接以及断开；

与所述低压母线相连接的光伏发电系统203，用于将光能转化为电能，以便供给负载使用；

与所述低压母线相连接的柴油发电系统204，用于将柴油中的化学能转化为电能，以便供给负载使用；

与所述低压母线、所述柴油发电系统相连接的合闸开关205，用于控制所述柴油发电系统与所述低压母线的连接以及断开；

与所述低压母线相连接的连接开关206，用于控制电池储能发电系统以及目标关键负荷与低压母线的连接以及断开；

与所述连接开关相连接的所述电池储能发电系统207，用于存储电能以及发电供给负载使用；

与所述连接开关、所述电池储能发电系统相连接的所述目标关键负荷208，用于运行在无电情况下无法工作的目标业务；

与所述光伏发电系统、所述柴油发电系统、所述电池储能发电系统以及所述连接开关相连接的数据采集通道209，用于实时采集各个部分的供电数据；

与所述数据采集通道相连接的微网控制器210，用于对所述供电数据进行分析并根据分析结果控制所述光储柴多微源协调控制系统供电；

与所述微网控制器相连接的后台监控系统211，用于监控系统的实时供电情况；

与所述微网控制器、所述后台监控系统相连接的调度操作系统212，用于完成所述微网控制器下发的调度操作。

在具体的实施过程中，所述电网开关202可以为接触器或断路器。且所述电网开关202，包括：指令接收单元，用于接收相应的通断操作指令，以便根据所述通断操作指令完成外部大电网与所述光储柴多微源协调控制系统的通断。在所述外部大电网断电后，所述电网开关202需要处于断开状态，因为所述光储柴多微源协调控制系统会不足以带动外部负荷。

所述合闸开关205可以为接触器或断路器。由于所述柴油发电系统204发出的电需要经过一定的时间才能达到稳定的供电状态，所以需要在所述合闸开关205以保证所述柴油发电系统204在达到稳定供电之后再进行并网供电。

所述后台监控系统211，用于监控系统的实时供电情况。具体的，所述后台监控系统还可以包括：显示单元，用于显示当前系统的供电情况，以便相应的工作人员可以对当前系统的供电情况进行清楚地观察和分析。

所述调度操作系统212，用于完成所述微网控制器下发的调度操作。在具体的实施过程中，所述调度操作系统212也可以包括：操作指令获取接口，用于获取相应的操作指令。

参见图3所示，为一种光储柴多微源协调控制系统。所述光储柴多微源协调控制系统包括：电网开关、低压母线、光伏发电系统、柴油发电系统、合闸开关、连接开关、电池储能发电系统、目标关键负荷、数据收集通道、微网控制器、后台监控系统、调度操作系统，此外还包括厂区开关，用于控制厂区负荷与所述光储柴多微源协调控制系统之间的连接与断开；以及工厂负荷。在外部大电网断电之后，需要将所述厂区开关置于断开状态，以便断开所工厂区负荷和所述低压母线之间的连接，因为大多情况下，所述电池储能发电系统、所述光伏发电系统、所述柴油发电系统发出的电并不足以支持所述工厂负荷。

所述光储柴多微源协调控制系统的供电控制包括：通过数据采集通道采集当前系统的供电数据，并通过所述微网控制器对所述供电数据进行分析，以判断当前电网的供电是否正常；如果当前电网的供电正常，则判断当前用电时间段，以便控制电池储能发电系统以及光伏发电系统的供电情况，在具体的实施过程中，在当前电网的供电正常时，则判断当前用电时间段，以便控制电池储能发电系统以及光伏发电系统的供电情况。如果当前时间段为峰电价时段，则电池储能发电系统中的储能逆变器并网发电，如果当前时间段为平电价时间段，则电池储能发电系统中的储能逆变器待机，如果当前时间段为平电价时间段，则电池储能发电系统中的储能逆变器充电，如果是白天，则光伏发电系统中的光伏逆变器自行并网发电，如果是晚上，则光伏发电系统中的光伏逆变器自行停机；如果当前电网的供电不正常，则光伏发电系统中的光伏逆变器自行停机，并下发指令，以便切除所述连接开关、所述电网开关以及所述工厂开关；在切除完成后，判断所述电池储能发电系统中的储能逆变器的工作状态；如果所述储能逆变器的工作于虚拟同步发电机模式，则可实现并离网无缝切换，如果所述储能逆变器的工作于P-Q模式，则需要短暂停机之后，黑启动建立电源；通过微网控制器下发开关指令，以闭合所述连接开关，以便使得所述低压母线带电；所述低压母线带电后，根据当前时间段进行供电，具体的，所述低压母线带电后，根据当前时间段进行供电包括：如果是白天，则启动所述光伏发电系统中的光伏逆变器，由所述光伏发电系统和所述电池储能发电系统共同给目标关键负荷提高电能，若所述光伏发电系统的发电较多，则余电给所述电池储能发电系统中的电池充电，如果是晚上，则根据所述电池储能发电系统的电池能量和所述目标关键负荷确定是否需要启动柴油发电系统。如果所述电池储能发电系统的电池能量不足以供给所述目标关键负荷，则启动所述柴油发电系统，以便给所述目标关键负荷供电；如果所述电池储能发电系统的电池能量足以供给所述目标关键负荷，则不需要启动所述柴油发电系统。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种光储柴多微源协调控制系统，其特征在于，包括：

低压母线，用于传输电能；

与所述低压母线相连接的光伏发电系统，用于将光能转化为电能，以便供给负载使用；

与所述低压母线相连接的柴油发电系统，用于将柴油中的化学能转化为电能，以便供给负载使用；

与所述低压母线相连接的连接开关，用于控制电池储能发电系统以及目标关键负荷与低压母线的连接以及断开；

与所述连接开关相连接的所述电池储能发电系统，用于存储电能以及发电供给负载使用；

与所述连接开关、所述电池储能发电系统相连接的所述目标关键负荷，用于运行在无电情况下无法工作的目标业务；

与所述光伏发电系统、所述柴油发电系统、所述电池储能发电系统以及所述连接开关相连接的数据采集通道，用于实时采集各个部分的供电数据；

与所述数据采集通道相连接的微网控制器，用于对所述供电数据进行分析并根据分析结果控制所述光储柴多微源协调控制系统供电。

2.根据权利要求1所述的光储柴多微源协调控制系统，其特征在于，还包括：

与外部大电网、所述低压母线相连接的电网开关，用于控制所述外部大电网与所述光储柴多微源协调控制系统的连接以及断开。

3.根据权利要求2所述的光储柴多微源协调控制系统，其特征在于，所述电网开关为接触器或断路器。

4.根据权利要求1所述的光储柴多微源协调控制系统，其特征在于，还包括：

与所述低压母线、所述柴油发电系统相连接的合闸开关，用于控制所述柴油发电系统与所述低压母线的连接以及断开。

5.根据权利要求4所述的光储柴多微源协调控制系统，其特征在于，所述合闸开关为接触器或断路器。

6.根据权利要求1所述的光储柴多微源协调控制系统，其特征在于，还包括：

与所述微网控制器相连接的后台监控系统，用于监控系统的实时供电情况。

7.根据权利要求6所述的光储柴多微源协调控制系统，其特征在于，还包括：

与所述微网控制器、所述后台监控系统相连接的调度操作系统，用于完成所述微网控制器下发的调度操作。

8.根据权利要求1所述的光储柴多微源协调控制系统，其特征在于，所述微网控制器，包括：

外部调度接口，用于获取调度指令。

9.根据权利要求1所述的光储柴多微源协调控制系统，其特征在于，所述光伏发电系统，包括：

指令获取接口，用于获取所述微网控制器下发的运行指令，以便根据所述运行指令实现本地限功率运行。

10.根据权利要求1所述的光储柴多微源协调控制系统，其特征在于，所述电池储能发电系统的输出功率大于所述目标关键负荷与所述光伏发电系统的功率之和。

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