[實用新型]一種基于終端用戶的分級微電網組網裝置

有效

• 申請號: 201220186295.2
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN202737466U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 雷鳴;丁凱;李偉
• 申請（專利權）人: 湖北省電力公司電力試驗研究院
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術領域

本實用新型涉及一種微電網組網裝置，尤其涉及一種基于終端用戶的分級微電網組網裝置，具體涉及一種新能源領域中，使用光伏或風光互補設備進行分布式發電的終端用戶的微電網組網結構。?

背景技術

隨著全球能源形勢的日益嚴峻，以太陽能及風光互補發電為主的新能源在發電領域中占有越來越重要的地位。目前，分布式發電設備的成本正在逐漸降低，國內的終端用戶，特別是擁有獨立房屋居民用戶或小型工業、商用建筑的終端用戶正越來越廣泛地使用這些新能源發電設備。?

但太陽能、風能等新能源普遍具有不可靠性和不可預測性的特點，且儲能元件和用戶負荷的特性變化也具有一定的不確定性，因此整個裝置的隨機性較強。故將新能源發電設備直接接入配電網進行能量交換將給配電網帶來一定的安全隱患。因此，通常需要將包括可再生新能源發電設備、儲能設備、用戶裝置單獨組成一個微電網。?

目前正在運行的大多數微電網的結構都是單級回饋型結構或單級自用型結構。單級回饋型結構是指用戶將其分布式發電設備通過組網的方式連在一起，按照供電企業的要求使之符合分布式能源并網條件，例如一些工業廠區或大型建筑群；單級自用型結構是指發電設備直接和自用負荷連接，所發電能直接自用，例如一些汽車充電站和加油站等。這些結構的微電網運行方式較為有限，例如，回饋型微電網結構下，如果外界配電網故障停電，按照Q/GDW?666-2011《分布式電源接入配電網測試技術規范》中，非計劃性孤島保護的要求，微電網必須與外界配電網切斷連接，在這種情況下，即使分布式能源設備能夠正常工作，也無法向自有負荷供電。引發的供電企業方和用戶方的糾紛較多。?

實用新型內容

本實用新型的目的就在于克服現有微電網組網結構的缺點和不足，提供安全穩定、運行方式靈活、可滿足供電企業和用戶要求的一種基于終端用戶的分級微電網組網裝置。?

本實用新型的目的是這樣實現的：?

1、將微電網分為用戶級微電網和社區級微電網?

社區級微電網的范圍涵蓋一個地域相對集中的商業區、建筑群和住宅小區等；用戶級微電網的范圍涵蓋某個單獨的用戶用電范圍，如獨棟住宅和小型建筑等。?

2、將用戶負荷分類?

將用戶負荷按照電能質量以及電磁兼容的要求分為兩類。?

一類是對電能質量要求較高的，需滿足“IEC61000-2-4:2002”中第一級電能質量的要求，需要高質量和高穩定性的電源，例如旋轉機械、制冷設備、需長期運行的設備等；將此類設備定義為常規設備Lr，這些設備固定接入供電公司提供的配電網，使用常規電力。?

另一類是對電能質量要求不高的設備，對供電電壓和頻率的穩定度和供電的穩定性等方面要求不高的，例如電子產品的充電設備、電加熱設備等；將此類設備定義為兼容性設備Lc。兼容性設備Lc則通過雙擲開關接入用戶級的微電網。?

3、用戶級微電網的構成?

用戶級微電網主要由雙路母線和開關構成，其中一路母線定義為微電網母線，與社區級微電網相連接，構成微電網回路；而另一路母線定義為配電網母線，與供電公司的配電網相連接，可提供可靠性較高的市政供電。而用戶的兼容性負荷、儲能設備則分別通過雙擲開關連接到雙路母線，分布式電源通過開關與微電網母線連接。?

4、微電網裝置的運行方式?

根據需要，用戶級微電網既可連接于上級微電網，也可以連接于配電網，也可使雙母線同時帶電。?

當用戶級微電網中分布式電源的功率能夠滿足用戶的用電負荷及充電要求?時，用戶級微電網處于平衡狀態，用戶可選擇微電網孤立運行，與上級電網的連接均斷開。?

當用戶級微電網中分布式電源大于負荷Lc及儲能元件Ce充電的要求，可將用戶級微電網與社區級微電網連接，多余電能可以輸送到社區級微電網上，供其他用戶使用；相反，當用戶級微電網中分布式能源不能滿足自用的情況時，也可以連接到社區級微電網，使用來自其他用戶的剩余電能。?

當整個社區級微電網中的分布式電源無法滿足當前所有的用戶兼容性負荷Lc時，可由微電網控制裝置判別決定，將最合適的兼容性負荷Lc無縫切換到配電網供電。?

當整個社區級微電網中分布式電源的有剩余時，可將社區級微電網與配電網通過單一的公共耦合點（PCC）連接，在滿足Q/GDW?666-2011《分布式電源接入配電網測試技術規范》所規定的分布式電能接入配電網要求的前提下，可向配電網反送電能。?

用戶對于用戶級微電網的運行方式擁有決定權，用戶既可以按照自身意愿決定微電網的運行方式，也可以將微電網的控制交給自動化裝置托管。?