CN213637093U - 一种商业微电网整合系统 - Google Patents

一种商业微电网整合系统 Download PDF

Info

Publication number
CN213637093U
CN213637093U CN202022849557.6U CN202022849557U CN213637093U CN 213637093 U CN213637093 U CN 213637093U CN 202022849557 U CN202022849557 U CN 202022849557U CN 213637093 U CN213637093 U CN 213637093U
Authority
CN
China
Prior art keywords
subsystem
photovoltaic
energy storage
distribution network
commercial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202022849557.6U
Other languages
English (en)
Inventor
苏健仁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202022849557.6U priority Critical patent/CN213637093U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN213637093U publication Critical patent/CN213637093U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种商业微电网整合系统，包括风电子系统、光伏子系统、控制子系统、储能子系统和用能子系统；风电子系统包括由多个风力发电机组成的风电机组，光伏子系统包括由多个太阳能光伏设备组成的光伏机组，控制子系统包括扰动控制设备和故障保护设备；储能子系统包括容量型储能设备和功率型储能设备；用能子系统包括用户负载，用户负载通过检测仪表连接至用户侧配电网；用户侧配电网与微电网侧配电网在微电网并网点处连接并共同接入到大电网并网点。本实用新型中微电网的各个子系统通过整合连接，形成了一个有效的商业微电网整合应用系统，能够提高商业微电网经济收益、保障用能企业用能质量、降低用能企业用能成本的经济效益。

Description

一种商业微电网整合系统
技术领域
本实用新型涉及微电网技术领域，具体涉及一种商业微电网整合系统。
背景技术
微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发-配-售电系统。微电网不同于大电网（国家电网），大电网依托火电站、水电站、核电等惯性旋转发电机同时辅以光伏、风电等间歇性可再生清洁能源，通过输配电网将电能输送至企业。而微电网是以光伏、风电等间歇性可再生清洁能源为主，同时辅以虚拟发电机技术，微电网自身发出的电能经过智能调控后直接在商业用户侧接入。商业微电网的用电原则为“自发自用、余量上网”，即微电网产生的电能不经过大电网，而是直接面向商业用户进行售卖，用户消纳不完的余量部分再并入大电网。目前，微电网作为国家新能源发展的战略方向，将微电网全面推广到商业应用是最终途径，随着IEC微电网标准和国家微电网相关标准的出台，如何落实应用微电网系统成为推广商业微电网的最后一道门槛。
风光气等新能源都属于能量分布分散且不连续的能源，微电网在保护控制上也区别于传统的大电网及配网保护控制及应用。对于实施微电网的工商业用能企业，在保障用户侧用能质量的情况下，如何有效获取新能源、有效降低用能成本、提高微电网经济收益成为微电网商业应用的重要问题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种商业微电网整合系统，能够将风电、光伏产生的电能进行整合，通过控制子系统和储能子系统来平抑电能质量，为商业用户提供一种稳定的供电系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
设计一种商业微电网整合系统，包括有效整合在一起的风电子系统、光伏子系统、控制子系统、储能子系统和用能子系统；
所述风电子系统包括由多个风力发电机组成的风电机组，所述风电机组连接有风电逆变器，所述风电逆变器通过微电网侧配电网连接至所述控制子系统；
所述光伏子系统包括由多个太阳能光伏设备组成的光伏机组，所述光伏机组连接有光伏逆变器，所述光伏逆变器通过微电网侧配电网连接至所述控制子系统；
所述控制子系统包括扰动控制设备和故障保护设备；
所述储能子系统包括容量型储能设备和功率型储能设备，所述储能子系统与控制子系统对应连接；
所述用能子系统包括用户负载，所述用户负载通过检测仪表连接至用户侧配电网；
微电网侧配电网在微电网并网点处与用户侧配电网连接，并通过用户侧配电网接入到大电网并网点。
优选的，还包括售电子系统，所述风电子系统、光伏子系统、控制子系统、储能子系统和用能子系统分别通过通讯网络与所述售电子系统连接。
优选的，所述光伏逆变器为200kW以上的组串式逆变器或500kW以上的集中式逆变器。
优选的，所述风力发电机为千瓦级小型风机，以400V低压方式接入微电网侧配电网；或者所述风力发电机为兆瓦级大型风机，以10kV中压方式接入微电网侧配电网。
优选的，所述容量型储能设备为液流电池、锂电池或铅碳电池；所述功率型储能设备为超级电容器。
优选的，所述检测仪表包括用于检测电流、电压、功率和谐波的多功能检测仪表，以及用于保护电路的保护仪表。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型中微电网的各个子系统通过整合连接，形成了一个有效的商业微电网整合应用系统，风电子系统和光伏子系统分别利用风能和太阳能发电，同时配合储能子系统和控制子系统优化电能质量。
储能子系统以容量型储能和功率型储能结合，在控制子系统的智能优化策略控制下，对新能源发电的电能质量进行实时平抑。通过调节功率型储能和容量型储能，能够准确地平抑商业微电网瞬时扰动导致的频率电压变化，实现了十毫秒以内的快速保护控制，保障微电网的稳定运行，支撑非计划并/离网无缝切换及黑启动功能。解决微网系统无缝切换、电能质量不达标现象及高渗透比造成的动态不稳定现象等问题，扰动控制实现的核心基础为虚拟电机控制原理、功率型储能、功率平衡。微电网侧配电网与用户侧配电网都接入到大电网中，在储能的基础上能够实现孤岛商业微电网内部自启动，也可为断电区域的大电网提供启动频率点。
控制子系统以扰动控制和保护控制为核心，保障商业微电网内各子系统的安全稳定运行，同时利用储能系统保障商业微电网和电能质量的稳定和优化。同时在大电网断电情况下，利用储能和新能源为微电网内用户提供生产和检修后备电源。针对微电网中变流器提供短路电流小，并离网短路故障电流差异大、短路电流多向流动等特点，故障保护设备能够实现精准故障定位及故障类型判定、快速故障隔离的关键技术。微电网故障保护技术具有微电网线路保护、设备保护等功能，可保护微电网实现安全、稳定运行。
用能子系统使用户负载通过检测仪表连接至用户侧配电网，然后在并网点与微电网连接，微电网发电的配电网与用户侧配电网结合，优化连接，是商业微电网的经济效益关键环节。检测仪表可以对电流、电压、功率和谐波等数据进行检测，保护仪表对电路起到保护作用
售电子系统通过与云平台的对接形成一个智能化的整体产品，系统通过多样化的传感器与标准化的通信接口实现即插即用功能。可以对用户负荷进行监控、分析及预测，提供合理节能售电策略。
针对原有输配电商业应用中能源的消纳存在远距离传输损耗、电能质量扰动相对较高等问题，本实用新型综合以上核心技术与微电网多个子系统后，在优化策略的基础上有机结合，运用能量分配与管理技术，形成完整、稳定的商业微电网整合系统，既能够提高商业微电网经济收益、保障用能企业用能质量、降低用能企业用能成本的经济效益，又具有提高节能减排、减少能源传输损失、增加分散的新能源就地利用的社会效益。
附图说明
图1为本实用新型商业微电网整合系统的结构示意图；
图中标号：1风电机组、2风电逆变器，3光伏机组，4光伏逆变器，5控制子系统、6储能子系统，7用户负载，8检测仪表，9售电子系统，10微电网侧配电网，11用户侧配电网，12通讯网络；13微电网并网点，14大电网并网点。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但下列实施例只是用来详细说明本实用新型的实施方式，并不以任何方式限制本实用新型的范围。
实施例1：一种商业微电网整合系统，参见图1，包括风电子系统、光伏子系统、控制子系统5、储能子系统6和用能子系统。
风电子系统包括由多个风力发电机组成的风电机组1，风电机组1连接有风电逆变器2，风电逆变器3通过微电网侧配电网11连接至控制子系统5。风力发电机为千瓦级小型风机，以400V低压方式接入微电网侧配电网10；或者风力发电机为兆瓦级大型风机，以10kV中压方式接入微电网侧配电网10。
光伏子系统包括由多个太阳能光伏设备组成的光伏机组3，光伏机组3连接有光伏逆变器4，光伏逆变器4通过微电网侧配电网11连接至控制子系统5。光伏逆变器4为200kW以上的组串式逆变器或500kW以上的集中式逆变器。
控制子系统5包括扰动控制设备和故障保护设备；扰动控制设备和故障保护设备为系统化的设备，分别用于实现微电网的扰动平抑以及设备保护，本领域技术人员可根据实际需求选用合适的扰动控制设备和故障保护设备来实现上述功能。
储能子系统6包括容量型储能设备和功率型储能设备，储能子系统6与控制子系统5对应连接；容量型储能设备为液流电池、锂电池或铅碳电池；功率型储能设备为超级电容器。
用能子系统包括用户负载7，用户负载7通过检测仪表8连接至用户侧配电网11；检测仪表8包括用于检测电流、电压、功率和谐波的多功能多功能检测仪表，以及用于保护电路的保护仪表。
用户侧配电网11与微电网侧配电网10在微电网并网点13处连接，用户侧配电网11和微电网侧配电网10共同接入到大电网并网点14。
进一步的，该商业微电网整合系统还可以包括售电子系统9，风电子系统、光伏子系统、控制子系统5、储能子系统6和用能子系统分别通过通讯网络12与售电子系统9连接，图1中的虚线表示各个子系统之间的通讯连接关系。售电子系统用于对用户负荷进行监控、分析及预测，提供合理节能售电策略。
在以上实施例中所涉及的设备元件如无特别说明，均为常规设备元件。
本实用新型商业微电网整合系统的具体工作方式为：
风电机组和光伏机组分别利用风能和太阳能进行发电，并通过风能逆变器和光伏逆变器将电能输送至微电网一侧的配电网中，通过控制子系统储能子系统对电能质量进行全面平抑，用户负载通过微电网并网点接入到微电网侧配电网，实现取电；用户负载连接有检测仪表，可以实时检测电流、电压、功率和谐波等数据，通过这些数据可以对电能的质量进行实时的评估和判断，通过保护仪表对电路进行保护。微电网侧配电网和用户侧配电网都通过大电网并网点接入到国家电网中，当微电网系统电能不足时，用户负载可以通过大电网来供电，当大电网部分区域故障时，微电网系统可以为故障区域提供备后备电源，微电网系统中多余的电能还可以送入到大电网中。
上面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下进行变更或改变。

Claims (6)

1.一种商业微电网整合系统，其特征在于，包括风电子系统、光伏子系统、控制子系统、储能子系统和用能子系统；
所述风电子系统包括由多个风力发电机组成的风电机组，所述风电机组连接有风电逆变器，所述风电逆变器通过微电网侧配电网连接至所述控制子系统；
所述光伏子系统包括由多个太阳能光伏设备组成的光伏机组，所述光伏机组连接有光伏逆变器，所述光伏逆变器通过微电网侧配电网连接至所述控制子系统；
所述控制子系统包括扰动控制设备和故障保护设备；
所述储能子系统包括容量型储能设备和功率型储能设备，所述储能子系统与控制子系统对应连接；
所述用能子系统包括用户负载，所述用户负载通过检测仪表连接至用户侧配电网；
微电网侧配电网在微电网并网点处与用户侧配电网连接，并通过用户侧配电网接入到大电网并网点。
2.根据权利要求1所述的商业微电网整合系统，其特征在于，还包括售电子系统，所述风电子系统、光伏子系统、控制子系统、储能子系统和用能子系统分别通过通讯网络与所述售电子系统连接。
3.根据权利要求1所述的商业微电网整合系统，其特征在于，所述光伏逆变器为200kW以上的组串式逆变器或500kW以上的集中式逆变器。
4.根据权利要求1所述的商业微电网整合系统，其特征在于，所述风力发电机为千瓦级小型风机，以400V低压方式接入微电网侧配电网；或者所述风力发电机为兆瓦级大型风机，以10kV中压方式接入微电网侧配电网。
5.根据权利要求1所述的商业微电网整合系统，其特征在于，所述容量型储能设备为液流电池、锂电池或铅碳电池；所述功率型储能设备为超级电容器。
6.根据权利要求1所述的商业微电网整合系统，其特征在于，所述检测仪表包括用于检测电流、电压、功率和谐波的多功能检测仪表，以及用于保护电路的保护仪表。
CN202022849557.6U 2020-12-02 2020-12-02 一种商业微电网整合系统 Active CN213637093U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202022849557.6U CN213637093U (zh) 2020-12-02 2020-12-02 一种商业微电网整合系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202022849557.6U CN213637093U (zh) 2020-12-02 2020-12-02 一种商业微电网整合系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN213637093U true CN213637093U (zh) 2021-07-06

Family

ID=76638232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202022849557.6U Active CN213637093U (zh) 2020-12-02 2020-12-02 一种商业微电网整合系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN213637093U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mariam et al. Microgrid: Architecture, policy and future trends
CN106054672B (zh) 基于rt-lab的真实微电网运行动态仿真测试平台
Kuang et al. Discussion on advantages and disadvantages of distributed generation connected to the grid
CN103595138B (zh) 一种智能微电网系统
Jia et al. Architecture design for new AC-DC hybrid micro-grid
Gaur et al. Investigations on issues in microgrids
CN201523238U (zh) 微网电能质量综合控制系统
CN102916442A (zh) 一种建筑光伏并网系统
Zhou et al. An overview on energy internet
Jadidi et al. A review on operation, control and protection of smart microgrids
CN103532224B (zh) 一种海上风电场的ups配置方法
Maina et al. Recent advancements on power system restoration
CN202888859U (zh) 一种建筑光伏并网系统
Gu et al. Development of micro-grid coordination and control overview
CN213637093U (zh) 一种商业微电网整合系统
Zhang et al. Research on microgrid
Honghai et al. Research of super capacitor energy storage system based on DG connected to power grid
Yan et al. Feasibility studies on black start capability of distributed energy resources
Hongli et al. An Improved SVG Control Strategy to Suppress Sub-Synchronous Oscillation in Renewable Energy Power System
Zhihua et al. Research on New Power System Planning Considering Electrochemical Energy Storage
Ruifeng et al. Application analysis and prospect of cloud platform in operation control of new energy power system
CN106933116A (zh) 具有matlb接口的微电网仿真调试方法
Ndlela et al. Reliability and security analysis of the southern Africa power pool regional grid
Yiwei et al. Development of distributed generation system based on various renewable energy resources
Zhou et al. Study on the fault ride through control for AC-DC hybrid distribution network

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant