[實(shí)用新型]多功能智能型微電網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320408573.9
• 申請(qǐng)日: 2013-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN203337758U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中電建投微電網(wǎng)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及新能源接入電網(wǎng)領(lǐng)域，特別涉及一種多功能智能型微電網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力需求的迅速增長(zhǎng)，傳統(tǒng)電網(wǎng)模式存在的成本高、運(yùn)行維護(hù)難度大等弊端日益突出。為了更好地適應(yīng)用戶越來(lái)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(fā)電模式越來(lái)越受到重視。

由于風(fēng)能和太陽(yáng)能所具有的隨機(jī)性，現(xiàn)有電網(wǎng)無(wú)法滿足大規(guī)模風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電接入的要求，這已成為我國(guó)可再生能源分布式發(fā)電大規(guī)模發(fā)展的主要障礙。

為了更好地利用分布式發(fā)電的優(yōu)勢(shì)、解決分布式發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的沖擊和負(fù)面影響，美國(guó)電氣可靠性技術(shù)解決方案聯(lián)合會(huì)（CERTS）提出了一種充分利用分布式能源的微電網(wǎng)技術(shù)，并建立微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行研究。

在歐洲已經(jīng)初步形成微電網(wǎng)的運(yùn)行、控制、保護(hù)以及通信等基本理論，其主要集中在微電網(wǎng)控制策略和微電網(wǎng)規(guī)劃、多網(wǎng)協(xié)調(diào)管理、運(yùn)行優(yōu)化等領(lǐng)域，并建立了微電網(wǎng)測(cè)試平臺(tái)。

在日本建立了多個(gè)系統(tǒng)性示范工程，在微電網(wǎng)的網(wǎng)架拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、微電網(wǎng)集成控制、熱電冷聯(lián)供的綜合利用方面開展了一系列的研究工作。

雖然國(guó)內(nèi)建立了很多微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室和示范工程，但總體上停留在微電網(wǎng)的某一方面研究，尚未有一種綜合性、智能型的微電網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)，既能滿足微電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)（滿足發(fā)電企業(yè)及高校），又能滿足微電網(wǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)研究（滿足電網(wǎng)公司等電網(wǎng)研究機(jī)構(gòu)），同時(shí)又能滿足實(shí)際示范工程設(shè)計(jì)方法研究的綜合性微電網(wǎng)平臺(tái)（滿足實(shí)際示范工程需求）。

實(shí)用新型內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問(wèn)題

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何提供一種設(shè)計(jì)合理、能夠同時(shí)滿足關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)與測(cè)試、電網(wǎng)接入技術(shù)研究、微電網(wǎng)實(shí)際示范工程設(shè)計(jì)研究的多功能智能型微電網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)。

（二）技術(shù)方案

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種多功能智能型微電網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)，其特征在于，包括微電網(wǎng)A和微電網(wǎng)B；所述微電網(wǎng)A為交流母線系統(tǒng)，其包括LM1、LM2、LM3和LM4四段母線，在各段母線之間設(shè)有電力電纜模擬阻抗；所述微電網(wǎng)B為直流母線系統(tǒng)，其包括LM5、LM6和LM7三段母線。

優(yōu)選地，所述LM1母線掛有光伏發(fā)電單元和模擬負(fù)載；所述LM2母線掛有風(fēng)電發(fā)電單元和模擬負(fù)載；所述LM3母線掛有風(fēng)力發(fā)現(xiàn)模擬電源、柴油發(fā)電機(jī)模擬器和模擬負(fù)載；所述LM4母線掛有其它分布式單元接口和模擬負(fù)載。

優(yōu)選地，所述微電網(wǎng)A通過(guò)開關(guān)K1與外電網(wǎng)相連。

優(yōu)選地，所述LM5母線掛有直流負(fù)載、鋰電池儲(chǔ)能單元、超級(jí)電容以及雙向DC/DC單元；所述LM6母線掛有雙向DC/DC、超級(jí)電容以及力電纜模擬阻抗，以及直流微電網(wǎng)其它平臺(tái)接口；所述LM7母線掛有鋰電池儲(chǔ)能單元、雙向DC/DC以及力電纜模擬阻抗。

優(yōu)選地，所述LM5母線通過(guò)雙向儲(chǔ)能變流器接入交流母線系統(tǒng)，所述交流母線系統(tǒng)通過(guò)開關(guān)KK1和開關(guān)KK2與所述微電網(wǎng)A相連。

優(yōu)選地，所述開關(guān)KK1和開關(guān)KK2為微電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)；當(dāng)所述開關(guān)KK1斷開、所述開關(guān)KK2閉合時(shí)，所述微電網(wǎng)A與所述微電網(wǎng)B并聯(lián)運(yùn)行，組成兩個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)；當(dāng)所述開關(guān)KK1閉合、所述開關(guān)KK2斷開時(shí)，所述微電網(wǎng)A與所述微電網(wǎng)B聯(lián)合成一個(gè)微電網(wǎng)運(yùn)行，所述聯(lián)合的微電網(wǎng)通過(guò)所述開關(guān)K1與外電網(wǎng)相連。

優(yōu)選地，所述平臺(tái)還包括微電網(wǎng)控制單元、微電網(wǎng)能量監(jiān)控、保護(hù)裝置以及調(diào)度控制器。

優(yōu)選地，所述平臺(tái)為開放式平臺(tái)，提供即插即用接口。

（三）有益效果

根據(jù)本實(shí)用新型提供的多功能智能型微電網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）本實(shí)用新型提供的平臺(tái)含有多種分布式電源與儲(chǔ)能系統(tǒng)，滿足不同研究機(jī)構(gòu)的研究目的需求；

2）本實(shí)用新型提供的平臺(tái)，可以作為測(cè)試和研發(fā)平臺(tái)，可以作為微電網(wǎng)接入大電網(wǎng)控制策略與安全、可靠性研究與驗(yàn)證平臺(tái)，也可以作為微電網(wǎng)實(shí)際示范工程設(shè)計(jì)、驗(yàn)證平臺(tái)；

3）本實(shí)用新型提出了微電網(wǎng)內(nèi)部運(yùn)行模式靈活，通過(guò)組合柜，可以方便的改變微電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)試平臺(tái)與功能性驗(yàn)證平臺(tái)快速轉(zhuǎn)換，以及多微電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行及聯(lián)合組成大的微電網(wǎng)運(yùn)行模式；

4）本實(shí)用新型提供的平臺(tái)在不同模式下，微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了多種控制策略的研究，如在并網(wǎng)模式下，微電網(wǎng)系統(tǒng)均處于功率平衡狀態(tài)，可以平抑波動(dòng)、時(shí)移、改善電能質(zhì)量、并網(wǎng)與孤島運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換等，在孤島情況下，可以自由選擇儲(chǔ)能系統(tǒng)或者柴油發(fā)電機(jī)器作為微電網(wǎng)內(nèi)部電壓、頻率的參考，其它新能源如何接入等；