[發(fā)明專利]一種基于多種分布式電源的實(shí)驗(yàn)室用智能微電網(wǎng)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410083081.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN103915836A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙卓立;楊蘋;許志榮;鄭群儒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J13/00;H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多種分布式電源的實(shí)驗(yàn)室用智能微電網(wǎng)系統(tǒng)。

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背景技術(shù)

為了彌補(bǔ)大規(guī)模集中發(fā)電、輸電的不足，近年來興起的分布式電源發(fā)電及微型電網(wǎng)系統(tǒng)越來越受到重視。微電網(wǎng)系統(tǒng)將發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、負(fù)荷相結(jié)合，通過相關(guān)控制裝置間的配合，可以同時(shí)向用戶提供電能和熱能，并能夠適時(shí)有效地支撐大電網(wǎng)。它不僅解決了分布式電源發(fā)電系統(tǒng)的大規(guī)模接入問題，充分發(fā)揮了分布式發(fā)電系統(tǒng)的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，還為用戶帶來了其他多方面的效益。

目前我國(guó)在微電網(wǎng)系統(tǒng)方面的研究和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較少，隨著新能源的不斷開發(fā)利用和分布式電源發(fā)電進(jìn)入快速發(fā)展階段，有必要發(fā)展一種適用于新能源發(fā)電的智能微電網(wǎng)，以開展微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮椋?01220002686.4，名稱為：一種實(shí)驗(yàn)室用的微電網(wǎng)系統(tǒng)，該申請(qǐng)內(nèi)的微電網(wǎng)系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、負(fù)荷系統(tǒng)、電能質(zhì)量治理系統(tǒng)和模擬母線，但該系統(tǒng)只包括一次系統(tǒng)，未涉及二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，微電網(wǎng)系統(tǒng)不具備完善的功能，不適用于能量管理優(yōu)化與安全穩(wěn)定控制策略的研究。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種對(duì)開展微電網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、通信和控制方面的研究具有重要意義的一種基于多種分布式電源的實(shí)驗(yàn)室用智能微電網(wǎng)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于多種分布式電源的實(shí)驗(yàn)室用智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，其包括一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)；

所述一次系統(tǒng)包括：光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、風(fēng)電系統(tǒng)、柴油發(fā)電系統(tǒng)和負(fù)荷設(shè)備。光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、風(fēng)電系統(tǒng)、柴油發(fā)電系統(tǒng)和負(fù)荷設(shè)備均通過斷路器和接觸器與微電網(wǎng)母線相連接；微電網(wǎng)母線通過接觸器和斷路器380V電網(wǎng)相連接。所述二次系統(tǒng)是主控硬件采用可編程邏輯控制器PLC的智能微電網(wǎng)的控制系統(tǒng)MGCC，包括中央處理器模塊、通信模塊、數(shù)字量輸入DI模塊、數(shù)字量輸出DO模塊、模擬量輸入AI模塊、模擬量輸出AO模塊和溫度模塊。

所述的一種基于多種分布式電源的實(shí)驗(yàn)室用智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏電池板、光伏直流配電箱和光伏逆變器組成；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)由鋰電池組和儲(chǔ)能雙向變流器組成；所述風(fēng)電系統(tǒng)由垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)、水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)、垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器、水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器和風(fēng)電系統(tǒng)配電箱組成；所述負(fù)荷設(shè)備包括：燈泡組、負(fù)載箱、電動(dòng)機(jī)和電子負(fù)載。

所述光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏電池板與光伏直流配電箱相連，光伏直流配電箱與光伏逆變器相連接；所述儲(chǔ)能系統(tǒng)中串聯(lián)后的鋰電池組與儲(chǔ)能雙向變流器相連接；所述風(fēng)電系統(tǒng)中垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)與垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器相連接，水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)與水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器相連接；垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器和水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器與風(fēng)電系統(tǒng)配電箱相連接；所述負(fù)荷設(shè)備中燈泡組、負(fù)載箱、電動(dòng)機(jī)和電子負(fù)載并聯(lián)，通過斷路器和接觸器與微電網(wǎng)母線直接相連接；

所述中央處理器模塊傳輸數(shù)據(jù)至綜合監(jiān)控與能量管理系統(tǒng)；?

所述通信模塊從光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、風(fēng)電系統(tǒng)、柴油發(fā)電系統(tǒng)和負(fù)荷設(shè)備端采集數(shù)據(jù)并下達(dá)通信控制指令；

所述數(shù)字量輸入DI模塊采集所有斷路器狀態(tài)；

所述數(shù)字量輸出DO模塊輸出繼電器控制信號(hào)；

所述模擬量輸入AI模塊采集風(fēng)速、風(fēng)向、光照強(qiáng)度相關(guān)信號(hào)；

所述模擬量輸出AO模塊為備用輸出；

所述溫度模塊采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù)。

所述中央處理器CPU模塊采用型號(hào)為PC3486的PLC；所述通信模塊采用型號(hào)為IF1030的通信模塊；所述數(shù)字量輸入DI模塊采用型號(hào)為DI9371的數(shù)字量輸入模塊；所述數(shù)字量輸出DO模塊采用型號(hào)為DO9322的數(shù)字量輸出模塊；所述模擬量輸入AI模塊采用型號(hào)為AI4622的模擬量輸入模塊；所述模擬量輸出AO模塊采用型號(hào)為AO4622的模擬量輸出模塊；所述溫度模塊采用型號(hào)為AT4222的溫度模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和顯著效果：本發(fā)明建立基于多種分布式電源的實(shí)驗(yàn)室用智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)造成本低，可實(shí)時(shí)監(jiān)控微電網(wǎng)各分布式電源和負(fù)荷的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)開展微電網(wǎng)系統(tǒng)能量?jī)?yōu)化管理有重要工程應(yīng)用價(jià)值；同時(shí)，智能微電網(wǎng)的控制系統(tǒng)通過采集數(shù)據(jù)快速判據(jù)確定微電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的工作狀況，能夠?qū)崿F(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)緊急調(diào)壓調(diào)頻決策，可快速驗(yàn)證微電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制策略的有效性。

附圖說明