[發明專利]新能源微電網儲能系統

在審

• 申請號: 201610093479.7
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105576685A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 田麗;王春亭;聶啟燕;鳳志民;吳道林;李從飛;鄧多成;嚴晨曦;王軍
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 楊紅梅

技術領域

本發明屬于移動儲能技術領域，具體涉及一種新能源微電網儲能系統。

背景技術

新能源微電網發電具有小型化、模塊化、地域分布較為廣泛以及靠近需求側等特點，具 有能源利用率較高、低污染、安裝靈活、便于電力調度及可增加電力系統可靠和靈活性，被 作為大電網運行的有效補充和強力支撐。但是，新能源微電網發電的應用對電網的潮流方向 產生一定影響。傳統電網的潮流流向是單一方向，即發電廠母線指向負荷，而新能源微電網 電源接入后，電網潮流可能出現雙向流動；新能源微電網電源具有間歇性、不確定性等問題， 其接入后，會對整個電網的穩定性、網絡損耗及電能質量等產生較大影響。新能源發電功率 具有波動性和不確定性，需要利用儲能系統進行功率調控。

發明內容

根據以上現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是提出一種新能源微電網儲能系 統，通過鋰電池和超級電容混合儲能系統，解決了微電網接入電網對電網的沖擊，造成電網 穩定性差、網絡損耗的問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種新能源微電網儲能系統，包括 光伏發電單元、混合儲能裝置、負荷和電源控制系統，光伏發電單元包括光伏陣列和發電控 制器，光伏陣列經發電控制器與直流母線連接，并通過并網逆變器接入電網，混合儲能裝置 包括鋰電池儲能系統和超級電容儲能系統，鋰電池和超級電容器各自通過DC/DC雙向變換器 并入系統母線，負荷經DC/DC控制器或者AC/DC控制器并入系統母線，電源控制系統連接光 伏發電單元和混合儲能裝置，控制混合儲能裝置的充放電過程。所述電源控制系統包括第一 中央管理單元、第一控制器、第二控制器、儲能控制器和參數采樣單元，第一中央管理單元 通過儲能控制器分別連接至第一控制器和第二控制器，儲能控制器連接混合儲能系統，第一 控制器連接并網逆變器，第二控制器連接發電控制器。所述儲能控制器包括第二中央管理單 元、第三控制器和第四控制器，第三控制器連接鋰電池儲能系統，第四控制器連接超級電容 儲能系統。所述采樣單元包括電壓參數采樣單元和電流參數采樣單元，所述電壓采樣參數包 括光伏電池出口工作電壓、系統母線電壓、超級電容器出口側電壓，電流采樣參數包括光伏 陣列輸出電流、超級電容器輸出電流及鋰電池輸出電流。所述電流采樣單元采用霍爾電流傳 感器。所述DC/DC雙向變換器采用2個絕緣柵雙極型晶體管集成的半橋模塊。

本發明有益效果是:通過電源控制系統對微電網的各模塊的工作電壓和電流進行采集，調 控儲能系統的充放電過程，提高了微電網接入電網的穩定性，減小網絡損耗。

附圖說明

下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明：

圖1是本發明的具體實施方式的混合儲能系統的結構圖。

圖2是本發明的具體實施方式的混合儲能系統電源控制結構圖。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發明的具體實施方式如所涉及的各構件的形狀、 構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用 方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更 完整、準確和深入的理解。

本發明提供的新能源微電網儲能系統包括光伏發電單元、混合儲能裝置、負荷和電源控 制系統，光伏發電單元包括光伏陣列和發電控制器，光伏陣列經發電控制器與直流母線連接； 混合儲能裝置包括鋰電池儲能系統和超級電容儲能系統，鋰電池和超級電容器各自通過DC/DC 雙向變換器并入系統母線，混合儲能裝置作為平衡節點，起到調整直流母線電壓，維持系統 功率平衡的作用。直流負荷直接或經DC/DC控制器并入系統母線，交流負荷經AC/DC控制器 并入系統母線，根據負荷性質確定減載時切除負荷的順序。

如圖1，為本發明的混合儲能系統的結構圖，DC/DC雙向變換器是混合儲能系統的核心， 是實現混合儲能系統能量管理的關鍵。由于降壓/升壓(Buck/Boost)雙向變換器僅有2個 功率半導體器件(集成在一個絕緣柵雙極晶體管(IGBT)半橋模塊中)，不包含變壓器，結構 緊湊，體積較小，工作效率較高。