[實用新型]一種基于多種分布式電源的實驗室用智能微電網系統

有效

• 申請號: 201420103450.9
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN204131125U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 趙卓立;楊蘋;許志榮;鄭群儒
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J13/00;H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型屬于智能電網技術領域，具體涉及一種基于多種分布式電源的實驗室用智能微電網系統。

背景技術

為了彌補大規模集中發電、輸電的不足，近年來興起的分布式電源發電及微型電網系統越來越受到重視。微電網系統將發電系統、儲能系統、負荷相結合，通過相關控制裝置間的配合，可以同時向用戶提供電能和熱能，并能夠適時有效地支撐大電網。它不僅解決了分布式電源發電系統的大規模接入問題，充分發揮了分布式發電系統的各項優勢，還為用戶帶來了其他多方面的效益。

目前我國在微電網系統方面的研究和現場運行經驗較少，隨著新能源的不斷開發利用和分布式電源發電進入快速發展階段，有必要發展一種適用于新能源發電的智能微電網，以開展微電網關鍵技術研究。

經對現有技術文獻的檢索發現，中國專利申請號為：201220002686.4，名稱為：一種實驗室用的微電網系統，該申請內的微電網系統包括風力發電系統、太陽能發電系統。蓄電池儲能系統、發電機系統、負荷系統、電能質量治理系統和模擬母線，但該系統只包括一次系統，未涉及二次系統設計，微電網系統不具備完善的功能，不適用于能量管理優化與安全穩定控制策略的研究。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決上述現有技術中存在的不足之處，提供一種對開展微電網系統監測、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驗室用智能微電網系統。

為實現上述實用新型目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種基于多種分布式電源的實驗室用智能微電網系統，其包括一次系統與二次系統；

所述一次系統包括：光伏發電系統、儲能系統、風電系統、柴油發電系統和負荷設備，光伏發電系統、儲能系統、風電系統、柴油發電系統和負荷設備均通過斷路器和接觸器與微電網母線相連接；微電網母線通過接觸器和斷路器380V電網相連接；

所述二次系統是主控硬件采用可編程邏輯控制器PLC的智能微電網的控制系統，包括中央處理器CPU模塊及與其連接的通信模塊、數字量輸入DI模塊、數字量輸出DO模塊、模擬量輸入AI模塊、模擬量輸出AO模塊和溫度模塊。

所述光伏發電系統由光伏電池板、光伏直流配電箱和光伏逆變器組成；所述儲能系統由鋰電池組和儲能雙向變流器組成；所述風電系統由垂直軸風力發電機、水平軸風力發電機、垂直軸風力發電機控制器、水平軸風力發電機控制器和風電系統配電箱組成；所述負荷設備包括燈泡組、負載箱、電動機和電子負載；

所述光伏發電系統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；

所述儲能系統中串聯后的鋰電池組與儲能雙向變流器相連接；

所述風電系統中垂直軸風力發電機與垂直軸風力發電機控制器相連接，水平軸風力發電機與水平軸風力發電機控制器相連接；垂直軸風力發電機控制器和水平軸風力發電機控制器均與風電系統配電箱相連接；

所述負荷設備中燈泡組、負載箱、電動機和電子負載均各自通過一個斷路器和一個接觸器與微電網母線相連接。

所述通信模塊用于從光伏發電系統、儲能系統、風電系統、柴油發電系統和負荷設備端采集數據并下達通信控制指令；所述數字量輸入DI模塊用于采集所有斷路器狀態；所述數字量輸出DO模塊用于輸出繼電器控制信號；所述模擬量輸入AI模塊用于采集風速、風向、光照強度相關信號；所述模擬量輸出AO模塊為備用輸出；所述溫度模塊用于采集環境溫度數據。

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

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點和顯著效果：本實用新型建立基于多種分布式電源的實驗室用智能微電網系統，具有結構簡單，構造成本低，可實時監控微電網各分布式電源和負荷的實時運行狀態，對開展微電網系統能量優化管理有重要工程應用價值；同時，智能微電網的控制系統通過采集數據快速判據確定微電網關鍵節點的工作狀況，能夠實現微電網系統緊急調壓調頻決策，可快速驗證微電網安全穩定控制策略的有效性。

附圖說明

圖1是基于多種分布式電源的實驗室用智能微電網系統結構圖。