[實用新型]一種適用于光儲微電網的黑啟動系統

有效

• 申請號: 201520837652.0
• 申請日: 2015-10-22
• 公開（公告）號: CN205212448U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 楊蘋;鄭群儒;許志榮;曾智基;鄭成立
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 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

本實用新型涉及電網技術領域，具體涉及一種適用于光儲微電網的黑啟 動系統。

背景技術

近些年來，隨著經濟的快速發展，能源的需求急劇增加，而分布式發電 (DistributedGeneration，DG)技術以其能源利用率高，污染小等特點受到了廣 泛的關注，微電網作為其技術支持也受到同樣的關注。微電網系統將分布式 電源、負荷、儲能裝置以及控制系統結合在一起，形成一個小型的電力系統。 微電網將分布式電源與本地負荷組成一個整體，通過控制策略降低了分布式 電源并網對大電網的影響。微電網和大電網可以互為支撐，同時微電網的靈 活性使其既能夠聯網運行又可以孤島運行，保證了供電可靠性。

然而微電網系統不可避免因某些事故進入斷電停運狀態，這將造成重要 負荷斷電并引起經濟損失，因此微電網系統必須具有孤島狀態下的黑啟動能 力。微電網的黑啟動是指在微電網因故障停運進入孤島狀態后，先啟動系統 中具有自啟動能力的儲能單元作為主電源，再帶動無啟動能力的微電源，逐 步擴大系統的恢復范圍，最終實現整個系統的恢復。黑啟動是微電網系統安 全穩定運行的最后一道防線。

經對現有技術文獻的檢索發現，(一種風光水互補型微電網黑啟動控制方 法，中國專利號：201410201098.7)提出了一種適用于風光水互補型微電網 黑啟動控制方法，該方法通過采集微電網基礎數據，根據這些參數選出備選 微電網黑啟動方案，然后在對備選方案逐一仿真計算，在此基礎上生成可行 方案。然而黑啟動電源仍然采用傳統的柴油機組，對不含有柴油機組的光儲 微電網并不適用。而且上述專利需要具備強大的數據處理能力，對中央控制 器的要求也比較高，這對于小型的微電網系統并不適用。

本黑啟動系統由微電網中央控制器、儲能控制器、光伏控制器和負荷控 制器等控制器以及監測裝置、通信網絡組成。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對用戶側微電網，提供一種適用于光儲微電網的 黑啟動系統，

本實用新型通過如下技術方案實現。

一種適用于光儲微電網的黑啟動系統，包括控制層、監測層和通訊層， 控制層由微電網中央控制器MGCC(MicrogridControlCentersystem)和下層 控制器組成，下層控制器包括負荷控制器、光伏控制器和儲能控制器；監測 層由監測裝置即電流互感器、電壓互感器以及功率計組成；下層控制器與監 測層連接，下層控制器與微電網中央控制器之間通過通訊層通信，通訊層由 通信端口和通信網絡組成。

進一步地，光儲微電網的負荷、光伏發電系統和儲能裝置各自的監測裝 置與相應的下層控制器連接，將光儲微電網的負荷、光伏發電系統和儲能裝 置的電氣量信息先傳輸給下層控制器，再通過下層控制器經通訊層向MGCC 傳輸負荷、光伏發電系統和儲能裝置的實時電氣量信息；MGCC與光儲微電 網的并/離網控制開關通過通信總線連接，以控制光儲微電網處于并網運行狀 態或者離網運行狀態。

進一步地，MGCC與負荷控制器、光伏控制器和儲能控制器通過通信總 線進行連接；負荷控制器、光伏控制器和儲能控制器通過通信總線上傳負荷、 光伏發電系統和儲能裝置的電氣信息給MGCC；MGCC通過通信總線向下層 控制器下達相應指令，以控制負荷、光伏發電系統和儲能裝置的運行狀態。

進一步地，負荷控制器、光伏控制器和儲能控制器分別與負荷開關、光 伏發電系統開關和儲能裝置開關連接，以控制相應開關的開合狀態；光伏控 制器和儲能控制器還分別與光伏發電系統逆變器和儲能裝置逆變器相連接， 以控制微電源的輸出功率。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點和技術效果：本實用新型使 用儲能作為黑啟動主電源，與常見的使用柴油發電機作為黑啟動主電源相異， 儲能作為黑啟動主電源，響應快速，運行穩定，綠色環保；本實用新型所述 的黑啟動充分注重光伏發電系統的利用，增強了電源的備用率，提高了系統 的穩定性；整個黑啟動不需要大數據處理，對控制器要求相對較低，低成本 高效率，有利于微電網的推廣。

附圖說明

圖1是一種實施例的光儲微電網離網黑啟動方法的主流程圖。

圖2a是光儲微電網黑啟動仿真的電路拓撲圖。

圖2b為光儲微電網離網黑啟動系統拓撲圖。

圖3是一種典型工況下光儲微電網黑啟動的仿真結果波形圖。

具體實施方式