CN219918433U - 一种基于风光储的智能微网系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于风光储的智能微网系统，包括交流母线、并离网切换开关、发电分系统、负载分系统、有源电力调节装置和微网管理系统，交流母线通过并离网切换开关与电网连接，发电分系统、负载分系统和有源电力调节装置分别与交流母线连接且所述有源电力调节装置设在发电分系统与负载分系统之间，发电分系统包括储能子系统、风电子系统和光伏子系统，微网管理系统分别与并离网切换开关、发电分系统、负载分系统和有源电力调节装置通讯连接。有益效果：微网系统运行的稳定性好，源侧设备寿命长，微网系统的兼容性和可扩展性强，且当微网离网时，通过微网管理系统对发电分系统进行控制管理，保证微网系统的稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及微电网技术领域，具体涉及一种基于风光储的智能微网系统。
背景技术
微网也称微电网，是相对于传统电网的一个概念，是小型发配电系统，用于满足用户日益增长的多元化需求，发展利用可再生自然资源，同时提高用户端的电能质量和系统的供电可靠性。微网运行方式主要为并网和孤岛两种模式。当微网并网运行时，网内负荷由外电网和微网联合供电。此时，微网分布式电源出力的波动性对负荷的影响不大。但当微网孤岛运行时，网内负荷主要由微网进行供电。此时分布式电源出力的波动性，以及用电负荷大小的随机性等容易影响微网系统运行的稳定。因此，当微网系统用于服务工商业或者小型园区时，需要微网系统具有更强的兼容性和可扩展性以满足用户的多元化需要。而且工商业或者小型园区的负载大多既包含三相用电设备也包含单相用电设备，负载容易分布不当，当微网孤岛运行时，由于负载分布不当，极易造成微网系统负载侧三相功率不平衡，影响源侧设备的寿命。此外，微网独立运行时，如果不能对场内源荷调配进行很好的管理，将会造成新能源的浪费，还有可能造成系统的不稳定且不能达到最佳的经济效益。
实用新型内容
本实用新型的目的克服现有技术的不足，提供一种基于风光储的智能微网系统以克服现有技术中存在的上述不足。
本实用新型的目的是通过以下技术措施达到的：一种基于风光储的智能微网系统，包括交流母线、并离网切换开关、发电分系统、负载分系统、有源电力调节装置和微网管理系统，所述交流母线通过并离网切换开关与电网连接，所述发电分系统、负载分系统和有源电力调节装置分别与交流母线连接且所述有源电力调节装置设在发电分系统与负载分系统之间，所述发电分系统包括储能子系统、风电子系统和光伏子系统，所述微网管理系统分别与并离网切换开关、发电分系统、负载分系统和有源电力调节装置通讯连接。
进一步地，所述储能子系统包括储能装置和双向储能变流器，所述储能装置通过双向储能变流器与交流母线连接。
进一步地，所述风电子系统包括风力发电机和风机变流器，所述风力发电机通过风机变流器与交流母线连接。
进一步地，所述光伏子系统包括光伏发电阵列和光伏逆变器，所述光伏发电阵列通过光伏逆变器与交流母线连接。
进一步地，所述负载分系统包括智能电表和园区负载，所述园区负载通过智能电表与交流母线连接。
进一步地，所述储能子系统、风电子系统和光伏子系统均为一个或多个。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：所述基于风光储的智能微网系统，通过储能子系统维护微网系统运行的稳定性，通过并离网切换开关实现微网的并网或离网，通过有源电力调节装置实现在离网时保护源侧三相功率平衡。当微网离网时，通过微网管理系统对发电分系统进行控制管理，保证微网系统的稳定运行。可通过增加接入交流母线的储能子系统或风电子系统或光伏子系统的个数实现扩容，提高微网的兼容性和可扩展性。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是并网时基于风光储的智能微网系统的能量流动示意图。
图3是离网时基于风光储的智能微网系统的能量流动示意图。
图4是有源电力调节装置调节三相功率不平衡的调节示意图。
其中，1、电网，2、并离网切换开关，3、微网管理系统，4、有源电力调节装置，5、双向储能变流器，6、储能装置，7、风机变流器，8、风力发电机，9、光伏逆变器，10、光伏发电阵列，11、智能电表，12、园区负载，13、储能子系统，14、光伏子系统，15、风电子系统，16、负载分系统，17、交流母线。
具体实施方式
如图1至4所示，一种基于风光储的智能微网系统，包括交流母线17、并离网切换开关2、发电分系统、负载分系统16、有源电力调节装置4和微网管理系统3，所述交流母线17通过并离网切换开关2与电网1连接，通过并离网切换开关2实现微网的并网或离网。所述发电分系统、负载分系统16和有源电力调节装置4分别与交流母线17连接且所述有源电力调节装置4设在发电分系统与负载分系统16之间，通过有源电力调节装置4实现在离网时保护源侧三相功率平衡。所述发电分系统包括储能子系统13、风电子系统15和光伏子系统14，所述微网管理系统3分别与并离网切换开关2、发电分系统、负载分系统16和有源电力调节装置4通讯连接。具体的，所述微网管理系统3与并离网切换开关2通讯连接，实现微网的并网和离网的切换操作；与储能子系统13通讯连接，实现储能子系统13的充、放电管理；与风电子系统15和光伏子系统14通讯连接，实现风电子系统15和光伏子系统14的放电管理；与负载分系统16通讯连接，实现对园区负载12用电需求进行管理；与有源电力调节装置4通讯连接，实现离网时保护源侧三相功率平衡。
如图2所示，当微网与电网1并网时，所述负载分系统16主要由电网1、风电子系统15和光伏子系统14供电，具体的，若风电子系统15和光伏子系统14电能充足时，所述风电子系统15和光伏子系统14供电，所述储能子系统13处于充电状态，多余的电能还可向电网1输送。当风电子系统15和光伏子系统14电能不足时，此时，微网管理系统3可针对储能子系统13及电网1中选择成本较低的供电方式供电。如图3所示，当微网与电网1离网时，所述负载分系统16主要由储能子系统13、风电子系统15和光伏子系统14供电，具体的，若风电子系统15和光伏子系统14电能充足时，所述风电子系统15和光伏子系统14供电，所述储能子系统13处于充电状态，当风电子系统15和光伏子系统14电能不足时，所述储能子系统13开启供电。
如图4所示，当微网离网时，若园区负载12三相功率不平衡，此时，微网管理系统3会控制有源电力调节装置4进行调节，对于能源进行转换调节，使能源调用到能量需求大的某相上，确保园区负载12需求基础的同时又可使电源侧三相功率平衡，保护源侧设备，使微网系统维持稳定。
所述储能子系统13包括储能装置6和双向储能变流器5，所述储能装置6通过双向储能变流器5与交流母线17连接。具体的，所述双向储能变流器5可使储能装置6内的能量进行双向流动，当需要充电时，双向储能变流器5将交流电整流为直流电，对储能装置6充电。当需要放电时，双向储能变流器5将直流电逆变为交流电，输送至交流母线17上。进一步地，所述储能装置6和双向储能变流器5均与微网管理系统3通讯连接。
所述风电子系统15包括风力发电机8和风机变流器7，所述风力发电机8通过风机变流器7与交流母线17连接。风机变流器7将风力发电机8发出的直流电逆变成交流电并输送至交流母线17上。进一步地，所述风机变流器7与微网管理系统3通讯连接。
所述光伏子系统14包括光伏发电阵列10和光伏逆变器9，所述光伏发电阵列10通过光伏逆变器9与交流母线17连接。光伏逆变器9将光伏发电阵列10发出的直流电逆变成交流电并输送至交流母线17上。进一步地，所述光伏逆变器9与微网管理系统3通讯连接。
所述负载分系统16包括智能电表11和园区负载12，所述园区负载12通过智能电表11与交流母线17连接。所述智能电表11用于测量园区负载12消耗的电能。
所述储能子系统13、风电子系统15和光伏子系统14均为一个或多个。所述储能子系统13、风电子系统15和光伏子系统14直接与交流母线17连接，可通过增加接入交流母线17的储能子系统13或风电子系统15或光伏子系统14的个数实现扩容，提高微网的兼容性和可扩展性。
本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种基于风光储的智能微网系统，其特征在于：包括交流母线、并离网切换开关、发电分系统、负载分系统、有源电力调节装置和微网管理系统，所述交流母线通过并离网切换开关与电网连接，所述发电分系统、负载分系统和有源电力调节装置分别与交流母线连接且所述有源电力调节装置设在发电分系统与负载分系统之间，所述发电分系统包括储能子系统、风电子系统和光伏子系统，所述微网管理系统分别与并离网切换开关、发电分系统、负载分系统和有源电力调节装置通讯连接。
2.根据权利要求1所述的基于风光储的智能微网系统，其特征在于：所述储能子系统包括储能装置和双向储能变流器，所述储能装置通过双向储能变流器与交流母线连接。
3.根据权利要求1所述的基于风光储的智能微网系统，其特征在于：所述风电子系统包括风力发电机和风机变流器，所述风力发电机通过风机变流器与交流母线连接。
4.根据权利要求1所述的基于风光储的智能微网系统，其特征在于：所述光伏子系统包括光伏发电阵列和光伏逆变器，所述光伏发电阵列通过光伏逆变器与交流母线连接。
5.根据权利要求1所述的基于风光储的智能微网系统，其特征在于：所述负载分系统包括智能电表和园区负载，所述园区负载通过智能电表与交流母线连接。
6.根据权利要求1所述的基于风光储的智能微网系统，其特征在于：所述储能子系统、风电子系统和光伏子系统均为一个或多个。
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