[發明專利]多功能智能型微電網應用平臺

有效

• 申請號: 201310287899.5
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN104280624A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 周磊
• 申請（專利權）人: 北京中電建投微電網科技有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及新能源接入電網領域，特別涉及一種多功能智能型微電網應用平臺。

背景技術

隨著國民經濟的不斷發展，電力需求的迅速增長，傳統電網模式存在的成本高、運行維護難度大等弊端日益突出。為了更好地適應用戶越來越高的用電安全和可靠性要求，以及多樣化供電需求，近幾年分布式發電模式越來越受到重視。

由于風能和太陽能所具有的隨機性，現有電網無法滿足大規模風能和太陽能發電接入的要求，這已成為我國可再生能源分布式發電大規模發展的主要障礙。

為了更好地利用分布式發電的優勢、解決分布式發電對電網的沖擊和負面影響，美國電氣可靠性技術解決方案聯合會（CERTS）提出了一種充分利用分布式能源的微電網技術，并建立微電網實驗平臺進行研究。

在歐洲已經初步形成微電網的運行、控制、保護以及通信等基本理論，其主要集中在微電網控制策略和微電網規劃、多網協調管理、運行優化等領域，并建立了微電網測試平臺。

在日本建立了多個系統性示范工程，在微電網的網架拓撲結構、微電網集成控制、熱電冷聯供的綜合利用方面開展了一系列的研究工作。

雖然國內建立了很多微電網實驗室和示范工程，但總體上停留在微電網的某一方面研究，尚未有一種綜合性、智能型的微電網應用平臺，既能滿足微電網關鍵設備研發（滿足發電企業及高校），又能滿足微電網接入電網技術研究（滿足電網公司等電網研究機構），同時又能滿足實際示范工程設計方法研究的綜合性微電網平臺（滿足實際示范工程需求）。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何提供一種設計合理、能夠同時滿足關鍵設備研發與測試、電網接入技術研究、微電網實際示范工程設計研究的多功能智能型微電網應用平臺。

（二）技術方案

為解決上述問題，本發明提供了一種多功能智能型微電網應用平臺，其特征在于，包括微電網A和微電網B；所述微電網A為交流母線系統，其包括LM1、LM2、LM3和LM4四段母線，在各段母線之間設有電力電纜模擬阻抗；所述微電網B為直流母線系統，其包括LM5、LM6和LM7三段母線。

優選地，所述LM1母線掛有光伏發電單元和模擬負載；所述LM2母線掛有風電發電單元和模擬負載；所述LM3母線掛有風力發現模擬電源、柴油發電機模擬器和模擬負載；所述LM4母線掛有其它分布式單元接口和模擬負載。

優選地，所述微電網A通過開關K1與外電網相連。

優選地，所述LM5母線掛有直流負載、鋰電池儲能單元、超級電容以及雙向DC/DC單元；所述LM6母線掛有雙向DC/DC、超級電容以及力電纜模擬阻抗，以及直流微電網其它平臺接口；所述LM7母線掛有鋰電池儲能單元、雙向DC/DC以及力電纜模擬阻抗。

優選地，所述LM5母線通過雙向儲能變流器接入交流母線系統，所述交流母線系統通過開關KK1和開關KK2與所述微電網A相連。

優選地，所述開關KK1和開關KK2為微電網聯絡開關；當所述開關KK1斷開、所述開關KK2閉合時，所述微電網A與所述微電網B并聯運行，組成兩個微電網系統；當所述開關KK1閉合、所述開關KK2斷開時，所述微電網A與所述微電網B聯合成一個微電網運行，所述聯合的微電網通過所述開關K1與外電網相連。

優選地，所述平臺還包括微電網控制單元、微電網能量監控、保護裝置以及調度控制器。

優選地，所述平臺為開放式平臺，提供即插即用接口。

（三）有益效果

根據本發明提供的多功能智能型微電網應用平臺，其具有以下優點：

1）本發明提供的平臺含有多種分布式電源與儲能系統，滿足不同研究機構的研究目的需求；

2）本發明提供的平臺，可以作為測試和研發平臺，可以作為微電網接入大電網控制策略與安全、可靠性研究與驗證平臺，也可以作為微電網實際示范工程設計、驗證平臺；

3）本發明提出了微電網內部運行模式靈活，通過組合柜，可以方便的改變微電網拓撲結構，可以實現測試平臺與功能性驗證平臺快速轉換，以及多微電網并聯運行及聯合組成大的微電網運行模式；

4）本發明提供的平臺在不同模式下，微電網實現了多種控制策略的研究，如在并網模式下，微電網系統均處于功率平衡狀態，可以平抑波動、時移、改善電能質量、并網與孤島運行模式轉換等，在孤島情況下，可以自由選擇儲能系統或者柴油發電機器作為微電網內部電壓、頻率的參考，其它新能源如何接入等；