CN212304768U - 一种采用电力电子开关装备互链的智能微电网系统 - Google Patents

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Abstract

一种采用电力电子开关装备互链的智能微电网系统，其中可再生能源区域(37)，包括风力电源(33)、风电检测组件(1)、光伏电源(34)、光伏检测组件(2)、氢燃料转换电源(35)、氢燃料检测组件(3)、移动电源(36)与移动电源检测组件(4)组成的发电的物联传感信息监测部分；其中10KV等级电网单元(40)，包括10KV等级电源母线(10)、并网发电10KV等级计量关口(39)、电网变压器(6)、电网电源检测组件(5)为辅助电源，作用在于微电网余电反馈检测组件(21)发出余电信息后，由并网发电输出检测端(31)发出并网指令，启动并网逆变器(7)接入并网电源接入端口(32)并网发电。

Description

一种采用电力电子开关装备互链的智能微电网系统
技术领域
本实用新型涉及“一种采用电力电子开关装备互链的智能微电网系统”领域，尤其是改变了微电网运行中的发电、配电、用电设备、储能管理、并网和独立运行调节、监测、控制及能量管理方法。
背景技术
目前，公知的现有微电网技术分为两种，一是并网型微电网，二是独立型微电网，均由箱式变压器、开关柜、逆变器和能量管理系统组成，其缺点是：缺失电力物联网传感信息环节，供电的电能转换损耗持续，即使负载关闭、空载也同样存在电能转换的电能损耗，造成微电网运行所产生的电能损耗大，缺失自适应微电网并网运行和独立运行的最佳时间方式。
发明内容
为了克服上述缺陷，本实用新型提供“一种采用电力电子开关装备互链的智能微电网系统”，采用电力物联传感信息、用户负荷载波信息，控制启动、关闭负载变流器，降低电能转换所产生的损耗，互链物联传感信息，智能调节电能幅值，自动优化供电系统运行控制的相关环节，实时定制微电网并网运行和孤网运行的最优时间，快速执行黑启动和电能输送调度策略，降低线路成本和分布式能源的运行损耗，方便用户观察微电网内用电情况，优化微电网中各类清洁能源的自动选择性、执行快速性、调节灵敏性、运行可靠性的输送电能方式，同时具备接受上级配电网的调节控制命令。
一种采用电力电子开关装备互链的智能微电网系统，其特征在于：采用“一种采用电力传感器互联的全数字化电力电子控制柜”，“一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜”，“一种采用物联传感信息控制变流器运行的电能管理器”，“一种采用电力传感信息互联的微电网能量管理矩阵机”，“一种基于微电网电力母线之载波通信的电源适配器”组成发电、配电、用电设备互链的微电网控制系统。
其有益效果是：采用IGBT、可控硅元件、接触器、电流检测元件、电压检测元件、温度传感器、电气元件位移检测、伺服传感器、用户负荷载波通信与区域内外的光伏电源、风力电源、燃料电池电源、移动电源、电网电源组成电力物联网，由物联传感器信息、用户负荷载波信息，控制启动、关闭负载变流器，实时降低电能转换所产生的损耗，同时具备接受上级配电网的调节控制命令，提高分布式清洁能源的利用效率和可靠性。
依据物联传感智能调节电能幅值，自动优化供电系统运行控制的相关环节，实时定制微电网并网运行和孤网运行的最优时间，快速执行黑启动和电能输送调度策略，降低线路成本和分布式能源的运行损耗，方便用户观察微电网内用电情况，优化微电网中各类清洁能源的自动选择性、执行快速性、调节灵敏性、运行可靠性的输送电能方式。
采用电压、电流、温度、位移传感器，全数字化处理微电网储能充电、单个多组蓄电池电压均衡、故障分析，实时切入超级电容规避负荷启动时的浪涌电流对蓄电池的损害，在于延长蓄电池的使用寿命，保护微电网系统安全、可靠配电、供电、用电负荷启动。
采用物联电力传感信息控制变流器或逆变器，是依据电力物联传感器和用户侧的需要实时启动、关闭变流器或逆变器的方式，当负荷中断时，变流器或逆变器随之中断而不消耗电能，本方法是控制和减少微电网运行中诸多的电能损耗环节的技术手段，以此提高微电网分布式电源的分配利用率，实现新能源利用的二次节能的方法。
采用电力物联传感信息，电力装备互链，载波传送电力物联信息，数字化矩阵电力控制技术，嵌入式电能管理软件，实施电力物联网自动交换优化运行控制，保持微电网母线的幅值稳定，实时定制微电网并网运行和孤网运行的最优时间，快速执行电能输送调度策略。
一种采用电力传感信息互联的微电网能量管理矩阵机，其有益效果是嵌入式电能管理软件，数字化矩阵电力开关，自动选择性准确，执行速度更快，调节灵敏度更强，运行可靠性更高。
采用微电网中的电力母线加载载波信号，传送终端用电负载的实时数据，向微电网电能管理系统提供终端电力参数，完善电力物联网体系技术，协同微电网报告和控制用户侧负载设备的运行状态。
一种基于微电网电力母线之载波通信的电源适配器，其有益效果是，实施电力物联网传送用户负载信息，发送终端用户负载的用电数据，远程启动或关闭用户终端负载，实施二次节能服务模式。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的组成框图。
图2是图1中一种采用电力传感器互联的全数字化电力电子控制柜的电路图。
图3是图1中一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜的电路图。
图4是图1中一种采用物联传感信息控制变流器运行的电能管理器的电路图。
图5是图1中一种采用电力传感信息互链的微电网能量管理矩阵机的电路图。
图6是图1中一种基于微电网电力母线之载波通信的电源适配器的电路图。
附图中1.风电检测组件。2.光伏检测组件。3.氢燃料检测组件。4.移动电源检测组件。5.电网电源检测组件。6.电网变压器。7.并网逆变器。8.蓄电池组并联接入端。9.直流电源母线。10. 10KV等级电源母线。11.一种采用电力传感器互联的全数字化电力电子控制柜。12.一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜。13.一种采用物联传感信息控制变流器运行的电能管理器。14. 多用途用户负荷变流单元。15.多组用电负载单元。16.一种采用电力传感信息互链的微电网能量管理矩阵机。17.显示屏拼接端口。18.一种基于微电网电力母线之载波通信的电源适配器。19.用户直流电源母线端。21.微电网余电反馈检测组件。22. 1号互链电力母线的载波通信端。23. 2号互链电力母线的载波通信端。24. 3号互链电力母线的载波通信端。25.微电网内网通信传输端。26.变流控制信号传输端。27.物联信息传输分配器。28.电力物联网服务器。29.蓄电池组信息传输端。30.蓄电池充电检测组件。31.并网发电输出检测端。32.并网电源接入端口。33.风力电源。34.光伏电源。35.氢燃料转换电源。36.移动电源。37.可再生能源区域。38.蓄电池组并联运行监测模块。39.并网发电10KV 等级计量关口。40. 10KV等级电网单元。41.直流电转单相交流电逆变器。42. 直流电转三相交流电逆变器。43.直流电转变频电源的变频器。47.一种基于微电网电力母线之载波通信的电源适配器。48.互联网传输端口。
具体实施方式
附图中 其中可再生能源区域37，包括风力电源33、风电检测组件1、光伏电源 34、光伏检测组件2、氢燃料转换电源35、氢燃料检测组件3、移动电源36、移动电源检测组件4组成的发电的物联传感信息监测部分；所述可再生能源区域37与一种采用电力传感器互联的全数字化电力电子控制柜11互链，作用在于实施自动优化运行控制供电系统，实时定制微电网并网运行和孤网运行的最优时间，其中10KV等级电网单元40，包括10KV等级电源母线10、并网发电10KV 等级计量关口39、电网变压器6、电网电源检测组件5，是一种采用电力电子开关装备互链的智能微电网系统的辅助电源，作用在于微电网余电反馈检测组件 21发出余电信息后，由并网发电输出检测端31发出并网指令，启动并网逆变器 7接入并网电源接入端口32并网发电。
附图中 可再生能源区域37，包括电网电源检测组件5和电网变压器6，给一种采用电力传感器互联的全数字化电力电子控制柜11提供不间断的电能，其中1 号互链电力母线的载波通信端22与一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜12互链，作用在于发送信息、输送电能给一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜12，其作用还包括控制处理微电网储能充电，单个多组蓄电池电压均衡、故障分析；所述一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜12，作用在于实时切入超级电容，规避负荷启动时的浪涌电流，包括保护微电网系统的配电、供电、用电负荷的启动和运行，还包括启动蓄电池组信息传输端29和蓄电池充电检测组件30给蓄电池组充电；其中蓄电池组并联运行监测模块38，作用在于控制蓄电池组并联接入端8的电压均衡，包括控制直流电源母线9与蓄电池组并联接入端8并联，扩大直流电源母线9 的电能输出容量。
附图中 其中2号互链电力母线的载波通信端23与一种采用物联传感信息控制变流器运行的电能管理器13互链，作用在于实时启动、关闭变流器或逆变器；所述一种采用物联传感信息控制变流器运行的电能管理器13，包括3号互链电力母线的载波通信端24与多用途用户负荷变流单元14互链，作用在于监控用户直流电源母线端19输出的电能，测控多组用电负载单元15中的一种基于微电网电力母线之载波通信的电源适配器并传送用户的负载信息，包括发送电力物联网终端用户负载的用电数据，还包括远程启动或关闭直流电转单相交流电逆变器41、直流电转三相交流电逆变器42、直流电转变频电源的变频器43的运行；其中变流控制信号传输端26与一种采用电力传感信息互链的微电网能量管理矩阵机16互链，包括微电网内网通信传输端25与多用途用户负荷变流单元14互链，作用在于传送启动、关闭变流器或逆变器信息，其中互联网传输端口48，作用在于向物联信息传输分配器27、电力物联网服务器28传送智能微电网系统的相关信息，包括向显示屏拼接端口17发送显示屏拼接信号。

Claims (3)

1.一种采用电力电子开关装备互链的智能微电网系统，其特征在于：其中可再生能源区域(37)，包括风力电源(33)、风电检测组件(1)、光伏电源(34)、光伏检测组件(2)、氢燃料转换电源(35)、氢燃料检测组件(3)、移动电源(36)、移动电源检测组件(4)组成的发电的物联传感信息监测部分；所述可再生能源区域(37)与一种采用电力传感器互联的全数字化电力电子控制柜(11)互链，作用在于实施自动优化运行控制供电系统，实时定制微电网并网运行和孤网运行的最优时间，其中10KV等级电网单元(40)，包括10KV等级电源母线(10)、并网发电10KV等级计量关口(39)、电网变压器(6)、电网电源检测组件(5)，是一种采用电力电子开关装备互链的智能微电网系统的辅助电源，作用在于微电网余电反馈检测组件(21)发出余电信息后，由并网发电输出检测端(31)发出并网指令，启动并网逆变器(7)接入并网电源接入端口(32)并网发电。
2.根据权利要求1所述的一种采用电力电子开关装备互链的智能微电网系统，其特征在于：可再生能源区域(37)，包括电网电源检测组件(5)和电网变压器(6)，给一种采用电力传感器互联的全数字化电力电子控制柜(11)提供不间断的电能，其中1号互链电力母线的载波通信端(22)与一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜(12)互链，作用在于发送信息、输送电能给一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜(12)，其作用还包括控制处理微电网储能充电，单个多组蓄电池电压均衡、故障分析；所述一种采用电力传感器监测负荷运行的数字化继电保护柜(12)，作用在于实时切入超级电容，规避负荷启动时的浪涌电流，包括保护微电网系统的配电、供电、用电负荷的启动和运行，还包括启动蓄电池组信息传输端(29)和蓄电池充电检测组件(30)给蓄电池组充电；其中蓄电池组并联运行监测模块(38)，作用在于控制蓄电池组并联接入端(8)的电压均衡，包括控制直流电源母线(9)与蓄电池组并联接入端(8)并联，扩大直流电源母线(9)的电能输出容量。
3.根据权利要求1或2所述的一种采用电力电子开关装备互链的智能微电网系统，其特征在于：其中2号互链电力母线的载波通信端(23)与一种采用物联传感信息控制变流器运行的电能管理器(13)互链，作用在于实时启动、关闭变流器或逆变器；所述一种采用物联传感信息控制变流器运行的电能管理器(13)，包括3号互链电力母线的载波通信端(24)与多用途用户负荷变流单元(14)互链，作用在于监控用户直流电源母线端(19)输出的电能，测控多组用电负载单元(15)中的一种基于微电网电力母线之载波通信的电源适配器并传送用户的负载信息，包括发送电力物联网终端用户负载的用电数据，还包括远程启动或关闭直流电转单相交流电逆变器(41)、直流电转三相交流电逆变器(42)、直流电转变频电源的变频器(43)的运行；其中变流控制信号传输端(26)与一种采用电力传感信息互链的微电网能量管理矩阵机(16)互链，包括微电网内网通信传输端(25)与多用途用户负荷变流单元(14)互链，作用在于传送启动、关闭变流器或逆变器信息，其中互联网传输端口(48)，作用在于向物联信息传输分配器(27)、电力物联网服务器(28)传送智能微电网系统的相关信息，包括向显示屏拼接端口(17)发送显示屏拼接信号。
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