CN215733508U - 一种光伏储能三并网点微网系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电网系统技术领域，具体涉及一种光伏储能三并网点微网系统。一种光伏储能三并网点微网系统，包括光伏发电系统、储能系统及低压交流母线；所述光伏发电系统、储能系统与低压交流母线之间分别设有一进三出切换柜；所述一进三出切换柜的进线端与光伏发电系统或储能系统连接，出线端分别与三路低压交流母线连接。本实用新型的光伏储能三并网点微网系统，实现在不改变原来系统的运行方式的情况下，光伏发电和储能系统可以与三个交流母线实现能量交换，能够最大程度对光伏发电和储能系统进行消纳。

Description

一种光伏储能三并网点微网系统

技术领域

本实用新型属于电网系统技术领域，具体涉及一种光伏储能三并网点微网系统。

背景技术

微网系统是在分布式光伏、储能系统、汽车充放电、各类负荷等电气单元的基础上而构建的一套系统，常规微网系统接入电网只有一个并网点或者在微网内部会有多个直流母线直流微电网，最后接入电网只有一个并网点，即微网系统只能在一个交流母线进行能量交换。

在一些大型工厂或者重要负荷供电时，电网会给工厂提供两路电源和单独一路保安电源，这样就会形成三个交流母线，这时微网系统只能接入其中一个交流母线上，如果微网系统想要跟其他交流母线进行能量交换就需要改变原来电网系统运行方式，将两个母线通过分段开关进行联络，这样对正常运行的电网系统影响较大。将微网系统接入三个交流母线需要解决的问题有：

1、不改变原来电网系统的运行方式，微网系统只能在一个交流母线进行能量交换。

2、微网在三个交流母线来回切换，需要较少人员的操作或者完全自动投切。

3、储能和光伏的运行模式不同，光伏系统是白天发电，晚上不发电，储能是根据系统用电负荷“削峰填谷”的模式进行充放电。

4、三个交流母线的负荷多样性以及光伏储能运行模式的不同，增加了微网逻辑判断的难度，光伏和储能不能最大程度的消纳。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光伏储能三并网点微网系统，使光伏发电和储能系统接入三个交流母线系统经行能量交换，光伏和储能最大程度消纳，效益最大化。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种光伏储能三并网点微网系统，包括光伏发电系统、储能系统及低压交流母线；所述光伏发电系统、储能系统与低压交流母线之间分别设有一进三出切换柜；所述一进三出切换柜的进线端与光伏发电系统或储能系统连接，出线端分别与三段低压交流母线连接。

作为本实用新型的一种优选方式，一进三出切换柜包括三个接触器、及控制所述接触器分、合闸的继电器；每一个接触器线圈串接合闸继电器的常开节点形成合闸回路，合闸继电器线圈与分闸继电器的常闭节点、另外两个接触器的常闭点串联形成闭锁回路。

进一步优选地，每一个接触器串接的合闸继电器和分闸继电器状态互锁。

进一步优选地，还包括微网控制器，所述微网控制器用于向所述接触器发出合闸命令，控制所述接触器的合、分闸。

进一步优选地，所述微网控制器根据控制策略在同一时刻只向其中一个接触器发出合闸命令。

进一步优选地，所述的微网控制器还用于控制光伏发电系统产生的电能在不同的负荷变压器侧之间的消纳切换。

进一步优选地，所述的微网控制器还用于控制储能系统的充放电切换。

进一步优选地，所述的三路低压交流母线包括一路市电低压母线和两路工厂电源低压母线。

本实用新型的光伏储能三并网点微网系统，实现在不改变原来系统的运行方式的情况下，光伏发电和储能系统可以与三个交流母线实现能量交换，能够最大程度对光伏发电和储能系统进行消纳。

附图说明

图1为本实用新型实施例中光伏储能三并网点微网系统的电路原理图；

图2为三切柜中接触器和继电器的电操回路原理图，其中（a）、（b）、（c）分别为1KM1、1KM2、1KM3的电操回路原理图；

图3为微网控制器的控制原理图；

图4为微网控制器控制光伏消纳切换及储能切换的逻辑流程图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型公开内容的理解更加透彻全面。

本实施例提供的光伏储能三并网点微网系统，如图1所示，光伏发电系统和储能系统与低压交流母线之间分别设有光伏三切柜101和储能三切柜102。该三切柜为一进三出三切柜，进线端分别与光伏并网柜103、储能系统104连接，另外三端通过接触器KM1、KM2、KM3分别与三路交流母线连接，实现光伏发电系统和储能系统分别与三路低压交流母线连接。其中，三路低压交流母线分别为一路低压市电母线和两路低压工厂母线。三切柜三个出线端接触器的分、合闸策略由微网控制器105发出的合闸命令信号进行切换控制。

光伏三切柜101主要由三个接触器1KM1、1KM2、1KM3，以及控制每个接触器合闸、分闸的两个继电器组成。

储能三切柜102主要由三个接触器2KM1、2KM2、3KM3控制每个接触器合闸、分闸的两个继电器组成。

以光伏三切柜101为例，来详细说明三切柜的电操控制原理。

其中，如图2（a）所示，1KM1接触器合闸和分闸由1KM1线圈得电和失电来控制，1KM1线圈得电，接触器闭合，1KM1线圈失电，接触器断开。1KM1线圈的得电失电由KA2继电器13/14常开节点控制。KA2是1KM1接触器合闸回路继电器，1KM1合闸回路串接KA1继电器常闭点1/2、1KM2接触器常闭点61/62、1KM3接触器常闭点61/62，实现KA1继电器线圈不得电，也就是说微网控制器无分闸信号，1KM2、1KM3接触器都在分闸的情况下，微网控制器105下发合闸命令，KA2继电器线圈得电并通过KA2继电器23/24节点实现KA2继电器线圈得电自保持。KA2继电器13/14常开节点闭合，1KM1接触器线圈得电，1KM1接触器闭合。当微网控制器105下发分闸命令，KA1继电器线圈得电，KA1继电器1/2常闭节点断开，KA2继电器线圈失电，KA2继电器13/14节点断开，1KM1接触器线圈失电，1KM1接触器分闸。

如图2（b）、（c）所示，1KM2线圈的得电失电由KA4继电器13/14常开节点控制。KA4是1KM2接触器合闸回路继电器，1KM2合闸回路串接KA3继电器常闭点1/2、1KM1接触器常闭点61/62、1KM3接触器常闭点71/72。

1KM3线圈的得电失电由KA6继电器13/14常开节点控制。KA6是1KM3接触器合闸回路继电器，1KM3合闸回路串接KA5继电器常闭点1/2、1KM1接触器常闭点71/72、1KM2接触器常闭点71/72。

1KM2、1KM3以与1KM1同样的原理图实现合闸和分闸操作。

本实施例中，在每个接触器的合闸回路中分别串接了另外两个接触器的常闭点，保证三个接触器只能有一个接触器在合位，防止三个交流系统在三切柜内进行联络进而环流。分闸继电器、合闸继电器进行互锁，防止微网控制器同时有合闸和分闸两个命令时接触器还能合闸。另外微网控制器根据控制策略1KM1、1KM2、1KM3三个接触器只能给一个接触器发合闸命令，进一步保证三切柜只能有一个回路导通。

如图3所示，微网控制器105采集三个交流母线低压进线柜电度表、电流、电压等，采集微网系统内的继电器、接触器开关的位置，采集光伏发电系统逆变器、储能系统中PCS、电池BMS，充电桩等数据，通过4G数据与微网云平台进行数据上传，经过云平台控制策略和大数据计算，将控制信号传递至微网控制器105，微网控制器105遥控开关的合分闸、调整光伏发电功率，电池的充放电，充电桩的充电功率等。

如图4所示，本系统具备负荷预测功能，以预测市电负荷大小作为主要动因，通过微网控制器105来对光伏发电系统的消纳负荷进行切换控制以及储能系统进行储能切换控制。

光伏消纳切换主逻辑为：当预期光伏发电量小于市电变压器预测负荷用电量，则当日光伏发电在市电变压器下进行消纳；当预期光伏发电量大于市电变压器预测负荷用电量，光伏无法被市电变压器下的负荷完全消纳，则当日光伏发电切换至工厂内变压器消纳，根据工厂电源1和电源2变压器进行负荷预测，优先切换到预测负荷用电量大的一方进行消纳，如果三个负荷预测都不能完全独立消纳，则光伏发电系统切换至市电变压器侧，余电上送。

储能系统的充放电切换主逻辑为：储能按照每天“一充一放”策略执行，由于市电侧为峰谷电价，夜晚低谷电价较低，故保证储能充电的时间段在市电侧。根据不同交流系统预测的负荷大小及实时电价情况，在储能放电时选择切入不同交流系统，实现收益最大化。

Claims (8)

1.一种光伏储能三并网点微网系统，包括光伏发电系统、储能系统及低压交流母线；其特征在于：所述光伏发电系统、储能系统与低压交流母线之间分别设有一进三出切换柜；所述一进三出切换柜的进线端与光伏发电系统或储能系统连接，出线端分别与三路低压交流母线连接。

2.根据权利要求1所述的光伏储能三并网点微网系统，其特征在于：所述的一进三出切换柜包括三个接触器；每一个接触器线圈串接合闸继电器的常开节点形成合闸回路，合闸继电器线圈与分闸继电器的常闭节点、另外两个接触器的常闭点串联形成闭锁回路。

3.根据权利要求2所述的光伏储能三并网点微网系统，其特征在于：每一个接触器串接的合闸继电器和分闸继电器状态互锁。

4.根据权利要求2所述的光伏储能三并网点微网系统，其特征在于：还包括微网控制器，所述微网控制器用于向所述接触器发出合闸命令，控制所述接触器的合、分闸。

5.根据权利要求4所述的光伏储能三并网点微网系统，其特征在于：所述微网控制器根据控制策略在同一时刻只向其中一个接触器发出合闸命令。

6.根据权利要求4所述的光伏储能三并网点微网系统，其特征在于：所述的微网控制器还用于控制光伏发电系统产生的电能在不同的负荷变压器侧之间的消纳切换。

7.根据权利要求4所述的光伏储能三并网点微网系统，其特征在于：所述的微网控制器还用于控制储能系统的充放电切换。

8.根据权利要求1-7任一项所述的光伏储能三并网点微网系统，其特征在于：所述的三路低压交流母线包括一路市电低压母线和两路工厂电源低压母线。

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