[實(shí)用新型]新能源微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620130330.7
• 申請(qǐng)日: 2016-02-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205385293U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田麗;王春亭;聶啟燕;鳳志民;吳道林;李從飛;鄧多成;嚴(yán)晨曦;王軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/32
• 分類號(hào): H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 楊紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于移動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新能源微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

新能源微電網(wǎng)發(fā)電具有小型化、模塊化、地域分布較為廣泛以及靠近需求側(cè)等特點(diǎn)，具有能源利用率較高、低污染、安裝靈活、便于電力調(diào)度及可增加電力系統(tǒng)可靠和靈活性，被作為大電網(wǎng)運(yùn)行的有效補(bǔ)充和強(qiáng)力支撐。但是，新能源微電網(wǎng)發(fā)電的應(yīng)用對(duì)電網(wǎng)的潮流方向產(chǎn)生一定影響。傳統(tǒng)電網(wǎng)的潮流流向是單一方向，即發(fā)電廠母線指向負(fù)荷，而新能源微電網(wǎng)電源接入后，電網(wǎng)潮流可能出現(xiàn)雙向流動(dòng)；新能源微電網(wǎng)電源具有間歇性、不確定性等問(wèn)題，其接入后，會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定性、網(wǎng)絡(luò)損耗及電能質(zhì)量等產(chǎn)生較大影響。新能源發(fā)電功率具有波動(dòng)性和不確定性，需要利用儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行功率調(diào)控。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種新能源微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)，通過(guò)鋰電池和超級(jí)電容混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，解決了微電網(wǎng)接入電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，造成電網(wǎng)穩(wěn)定性差、網(wǎng)絡(luò)損耗的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種新能源微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括光伏發(fā)電單元、混合儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷和電源控制系統(tǒng)，光伏發(fā)電單元包括光伏陣列和發(fā)電控制器，光伏陣列經(jīng)發(fā)電控制器與直流母線連接，并通過(guò)并網(wǎng)逆變器接入電網(wǎng)，混合儲(chǔ)能裝置包括鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，鋰電池和超級(jí)電容器各自通過(guò)DC/DC雙向變換器并入系統(tǒng)母線，負(fù)荷經(jīng)DC/DC控制器或者AC/DC控制器并入系統(tǒng)母線，電源控制系統(tǒng)連接光伏發(fā)電單元和混合儲(chǔ)能裝置，控制混合儲(chǔ)能裝置的充放電過(guò)程。所述電源控制系統(tǒng)包括第一中央管理單元、第一控制器、第二控制器、儲(chǔ)能控制器和參數(shù)采樣單元，第一中央管理單元通過(guò)儲(chǔ)能控制器分別連接至第一控制器和第二控制器，儲(chǔ)能控制器連接混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，第一控制器連接并網(wǎng)逆變器，第二控制器連接發(fā)電控制器。所述儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)，第四控制器連接超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)。所述采樣單元包括電壓參數(shù)采樣單元和電流參數(shù)采樣單元，所述電壓采樣參數(shù)包括光伏電池出口工作電壓、系統(tǒng)母線電壓、超級(jí)電容器出口側(cè)電壓，電流采樣參數(shù)包括光伏陣列輸出電流、超級(jí)電容器輸出電流及鋰電池輸出電流。所述電流參數(shù)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(gè)絕緣柵雙極型晶體管集成的半橋模塊。

本實(shí)用新型有益效果是:通過(guò)電源控制系統(tǒng)對(duì)微電網(wǎng)的各模塊的工作電壓和電流進(jìn)行采集，調(diào)控儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電過(guò)程，提高了微電網(wǎng)接入電網(wǎng)的穩(wěn)定性，減小網(wǎng)絡(luò)損耗。

附圖說(shuō)明

下面對(duì)本說(shuō)明書附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明：

圖1是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)電源控制結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)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(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

本實(shí)用新型提供的新能源微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)包括光伏發(fā)電單元、混合儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷和電源控制系統(tǒng)，光伏發(fā)電單元包括光伏陣列和發(fā)電控制器，光伏陣列經(jīng)發(fā)電控制器與直流母線連接；混合儲(chǔ)能裝置包括鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，鋰電池和超級(jí)電容器各自通過(guò)DC/DC雙向變換器并入系統(tǒng)母線，混合儲(chǔ)能裝置作為平衡節(jié)點(diǎn)，起到調(diào)整直流母線電壓，維持系統(tǒng)功率平衡的作用。直流負(fù)荷直接或經(jīng)DC/DC控制器并入系統(tǒng)母線，交流負(fù)荷經(jīng)AC/DC控制器并入系統(tǒng)母線，根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)確定減載時(shí)切除負(fù)荷的順序。

如圖1，為本實(shí)用新型的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，DC/DC雙向變換器是混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心，是實(shí)現(xiàn)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理的關(guān)鍵。由于降壓/升壓(Buck/Boost)雙向變換器僅有2個(gè)功率半導(dǎo)體器件(集成在一個(gè)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)半橋模塊中)，不包含變壓器，結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小，工作效率較高。