[實(shí)用新型]一種對(duì)優(yōu)先級(jí)負(fù)荷有電能質(zhì)量支持的分布式發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720588496.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206878548U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛肖;郭思哲;陳?ài)笥?/a>;王慶平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J9/02
• 分類號(hào): H02J9/02;H02J9/06;H02J3/38;H02J3/30
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種對(duì)優(yōu)先級(jí)負(fù)荷有電能質(zhì)量支持的分布式發(fā)電系統(tǒng)，屬于電力技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的提出，用戶的供電可靠性和電能質(zhì)量的要求在不斷提高，分布式發(fā)電系統(tǒng)越來(lái)越多的被應(yīng)用于電力系統(tǒng)當(dāng)中，當(dāng)主電源出現(xiàn)故障，備用電源應(yīng)具有電力無(wú)縫轉(zhuǎn)換的能力，或存儲(chǔ)的能量應(yīng)足夠應(yīng)對(duì)任何停電，直至主電源或備用電源恢復(fù)。通過(guò)分布式發(fā)電的使用及其并網(wǎng)可以改善優(yōu)質(zhì)電力市場(chǎng)的可靠性和電能質(zhì)量，分布式發(fā)電通過(guò)有源配電網(wǎng)絡(luò)以微電網(wǎng)形式的集成對(duì)可靠性和電能質(zhì)量的改善有重大影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種對(duì)優(yōu)先級(jí)負(fù)荷有電能質(zhì)量支持的分布式發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于對(duì)電能質(zhì)量要求高的優(yōu)先級(jí)負(fù)荷，例如通信設(shè)施、金融機(jī)構(gòu)、醫(yī)療保健設(shè)施、制造及基本服務(wù)業(yè)；系統(tǒng)中的分布式發(fā)電系統(tǒng)(DG)、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)、電網(wǎng)可以互為補(bǔ)充，提高供電的可靠性，保障電能質(zhì)量。

本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是：

一種對(duì)優(yōu)先級(jí)負(fù)荷有電能質(zhì)量支持的分布式發(fā)電系統(tǒng)（DG），包括線路Ⅰ、線路Ⅱ、開(kāi)關(guān)狀態(tài)控制器，線路Ⅰ包括分布式發(fā)電系統(tǒng)（DG）Ⅰ、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)Ⅰ、直流母線Ⅰ、逆變器Ⅰ、整流器Ⅰ、不間斷電源（UPS）Ⅰ、電壓互感器Ⅰ、電壓切換開(kāi)關(guān)Ⅰ、旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)Ⅰ，線路Ⅱ包括分布式發(fā)電系統(tǒng)（DG）Ⅱ、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)Ⅱ、直流母線Ⅱ、逆變器Ⅱ、整流器Ⅱ、不間斷電源（UPS）Ⅱ、電壓互感器Ⅱ、電壓切換開(kāi)關(guān)Ⅱ、旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)Ⅱ；

分布式發(fā)電系統(tǒng)（DG）Ⅰ、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)Ⅰ通過(guò)整流器Ⅰ與直流母線Ⅰ連接，直流母線Ⅰ通過(guò)電線與逆變器Ⅰ連接，逆變器Ⅰ通過(guò)電線與不間斷電源（UPS）Ⅰ連接，電壓互感器Ⅰ設(shè)置在逆變器Ⅰ與不間斷電源（UPS）Ⅰ之間，不間斷電源（UPS）Ⅰ通過(guò)電壓切換開(kāi)關(guān)Ⅰ與優(yōu)先級(jí)負(fù)荷Ⅰ連接，電網(wǎng)Ⅰ通過(guò)斷路器Ⅰ接入不間斷電源（UPS）Ⅰ，旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)Ⅰ的一端通過(guò)電線與逆變器Ⅱ的交流電出口連接，另一端與優(yōu)先級(jí)負(fù)荷Ⅰ連接；

分布式發(fā)電系統(tǒng)（DG）Ⅱ、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)Ⅱ通過(guò)整流器Ⅱ與直流母線Ⅱ連接，直流母線Ⅱ通過(guò)電線與逆變器Ⅱ連接，逆變器Ⅱ通過(guò)電線與不間斷電源（UPS）Ⅱ連接，電壓互感器Ⅱ設(shè)置在逆變器Ⅱ與不間斷電源（UPS）Ⅱ之間，不間斷電源（UPS）Ⅱ通過(guò)電壓切換開(kāi)關(guān)Ⅱ與優(yōu)先級(jí)負(fù)荷Ⅱ連接，電網(wǎng)Ⅱ通過(guò)斷路器Ⅱ接入不間斷電源（UPS）Ⅱ，旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)Ⅱ的一端通過(guò)電線與逆變器Ⅰ的交流電出口連接，另一端與優(yōu)先級(jí)負(fù)荷Ⅱ連接；

電壓互感器Ⅰ、電壓互感器Ⅱ、電壓切換開(kāi)關(guān)Ⅰ、電壓切換開(kāi)關(guān)Ⅱ、旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)Ⅰ、旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)Ⅱ與開(kāi)關(guān)狀態(tài)控制器連接。

所述不間斷電源（UPS）所連接的負(fù)荷類型為非優(yōu)先級(jí)負(fù)荷，在該分布式發(fā)電系統(tǒng)處于孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)優(yōu)先被切除；

所述旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)由熔斷器串聯(lián)三組正反向并聯(lián)的可控硅SCR組成，熔斷器保證在任何災(zāi)難性輸出的情況下提供可靠的過(guò)載保護(hù)，旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)必須能夠支持整個(gè)負(fù)載的容量；

所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)控制器為常規(guī)控制器，按照常規(guī)方式控制電壓切換開(kāi)關(guān)和旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)；

所述線路Ⅰ、線路Ⅱ互為備用電源，即線路Ⅰ為主電源時(shí)，線路Ⅱ?yàn)閭溆秒娫矗痪€路Ⅱ?yàn)橹麟娫磿r(shí)，線路Ⅰ為備用電源；

開(kāi)關(guān)狀態(tài)控制器通過(guò)電壓互感器Ⅰ和電壓互感器Ⅱ來(lái)采集主電源側(cè)電壓與備用電源側(cè)電壓信號(hào)，控制旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)Ⅰ和旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)Ⅱ的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)備用電源的軟并網(wǎng)過(guò)程，保證優(yōu)先級(jí)負(fù)荷電能質(zhì)量和供電可靠性，控制電壓切換開(kāi)關(guān)動(dòng)作，保證備用電源不被反送入發(fā)生故障的主電源或發(fā)生內(nèi)部故障的不間斷電源（UPS）內(nèi)，隔離故障系統(tǒng)保證發(fā)電系統(tǒng)的安全性；

本實(shí)用新型的工作過(guò)程：系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，線路1和線路2的兩套發(fā)電系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行且互為備用，電網(wǎng)不接入發(fā)電系統(tǒng)，因分布式發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電壓閃變、電壓暫升/降、過(guò)/欠電壓將由飛輪儲(chǔ)能、逆變器、UPS實(shí)現(xiàn)綜合補(bǔ)償，當(dāng)主電源中的現(xiàn)場(chǎng)分布式發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生故障或UPS發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)不能繼續(xù)為該套系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)負(fù)荷提供穩(wěn)定的電能時(shí)，電壓切換控制器將啟動(dòng)，在4ms內(nèi)利用靜態(tài)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)超高速并網(wǎng)，完成一個(gè)電源到另一個(gè)電源的無(wú)縫切換，同時(shí)對(duì)主電源進(jìn)行隔離。

本實(shí)用新型的有益效果：

（1）本實(shí)用新型的對(duì)優(yōu)先級(jí)負(fù)荷有電能質(zhì)量支持的分布式發(fā)電系統(tǒng)中電源電壓發(fā)生故障不消耗其他電源電力；

（2）本實(shí)用新型的對(duì)優(yōu)先級(jí)負(fù)荷有電能質(zhì)量支持的分布式發(fā)電系統(tǒng)能夠保障優(yōu)先級(jí)負(fù)荷的供電可靠性和電能質(zhì)量；