[實(shí)用新型]一種柔性并網(wǎng)光儲(chǔ)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721192641.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN207134809U
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史明明;袁曉冬;葛樂;范忠;陳兵;羅珊珊;費(fèi)駿韜;張宸宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司;南京工程學(xué)院;江蘇省電力試驗(yàn)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種柔性并網(wǎng)光儲(chǔ)系統(tǒng)，屬于新能源利用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在能源與環(huán)境的雙重壓力下，以光伏為代表的清潔能源發(fā)電得到了空前的發(fā)展。然而，高滲透率分布式光伏并網(wǎng)易引起配網(wǎng)電壓越限等問題，影響光伏能源的滿額消納。此外，隨著我國城市配電網(wǎng)電纜使用率日益提高，線路阻抗比R/X較大，電壓對(duì)有功功率的變化較敏感，有功/無功潮流均會(huì)對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓產(chǎn)生較大影響，進(jìn)一步加劇了光伏高滲透配電網(wǎng)高電壓?jiǎn)栴}。

現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)從系統(tǒng)自身并網(wǎng)角度出發(fā)，僅可抑制清潔能源功率波動(dòng)和削峰填谷，缺乏與遠(yuǎn)方監(jiān)控中心通信的手段，不具備執(zhí)行調(diào)度指令的能力，無法參與配電網(wǎng)全局優(yōu)化運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種柔性并網(wǎng)光儲(chǔ)系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種柔性并網(wǎng)光儲(chǔ)系統(tǒng)，包括DTU、光伏發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備和并網(wǎng)控制設(shè)備，DTU外接監(jiān)控中心，并網(wǎng)控制設(shè)備與DTU、電網(wǎng)以及直流母線連接，光伏發(fā)電設(shè)備和儲(chǔ)能設(shè)備均與直流母線連接。

光伏發(fā)電設(shè)備包括連接的光伏發(fā)電陣列和升壓電路，升壓電路與直流母線連接。

儲(chǔ)能設(shè)備包括連接的燃料電池和升降壓電路，升降壓電路與直流母線連接。

燃料電池為氫儲(chǔ)能燃料電池。

DTU包括DTU控制器、CT取電模塊、饋線自動(dòng)化模塊及藍(lán)牙通信模塊；CT取電模塊與饋線自動(dòng)化模塊以及藍(lán)牙通信模塊均與DTU控制器相連，藍(lán)牙通信模塊與并網(wǎng)控制設(shè)備通信連接，饋線自動(dòng)化模塊與監(jiān)控中心遠(yuǎn)程通信。

并網(wǎng)控制設(shè)備包括連接的逆變控制器和DC/AC變換器，逆變控制器與DTU通信連接，DC/AC變換器與直流母線和電網(wǎng)連接。

本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果：1、本實(shí)用新型中所述DTU克服了現(xiàn)有技術(shù)中不足，采用饋線自動(dòng)化，獲得遠(yuǎn)方監(jiān)控中心調(diào)度指令，實(shí)現(xiàn)了參與配電網(wǎng)全局優(yōu)化運(yùn)行的功能。2、本實(shí)用新型中所述氫儲(chǔ)能燃料電池具有能量密度高、運(yùn)行維護(hù)成本低、可長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)且可實(shí)現(xiàn)過程無污染等優(yōu)點(diǎn)，而且適用于極短或極長(zhǎng)時(shí)間供電。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，一種柔性并網(wǎng)光儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于：包括DTU、光伏發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備和并網(wǎng)控制設(shè)備。DTU外接監(jiān)控中心，并網(wǎng)控制設(shè)備與DTU、電網(wǎng)以及直流母線連接，光伏發(fā)電設(shè)備和儲(chǔ)能設(shè)備均與直流母線連接。

DTU包括DTU控制器、CT取電模塊、饋線自動(dòng)化模塊及藍(lán)牙通信模塊；CT取電模塊與饋線自動(dòng)化模塊以及藍(lán)牙通信模塊均與DTU控制器相連，藍(lán)牙通信模塊與并網(wǎng)控制設(shè)備通信連接，饋線自動(dòng)化模塊與監(jiān)控中心遠(yuǎn)程通信。CT取電模塊給DTU供電，DTU可以實(shí)時(shí)接收監(jiān)控中心的調(diào)度指令，再通過藍(lán)牙通信模塊將調(diào)度指令傳輸給并網(wǎng)控制設(shè)備。

光伏發(fā)電設(shè)備包括連接的光伏發(fā)電陣列和升壓電路，升壓電路與直流母線連接。光伏陣列采用晶體硅太陽電池片，升壓電路(BOOST)進(jìn)行升壓并同時(shí)實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤。

儲(chǔ)能設(shè)備包括連接的燃料電池和升降壓電路，升降壓電路與直流母線連接。燃料電池采用氫儲(chǔ)能燃料電池，氫儲(chǔ)能燃料電池包括制氫、儲(chǔ)氫和氫發(fā)電三個(gè)子系統(tǒng)，制氫子系統(tǒng)采用固體高分子電解質(zhì)電解制氫，儲(chǔ)氫子系統(tǒng)通過高壓容器將氫氣以氣態(tài)形式進(jìn)行存儲(chǔ)，氫發(fā)電子系統(tǒng)通過燃料電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，氫儲(chǔ)能燃料電池通過升降壓電路(BUCK/BOOST)接入直流母線，將電能回饋到電網(wǎng)。氫儲(chǔ)能燃料電池具有能量密度高、運(yùn)行維護(hù)成本低、可長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)且可實(shí)現(xiàn)過程無污染等優(yōu)點(diǎn)，而且適用于極短或極長(zhǎng)時(shí)間供電。

并網(wǎng)控制設(shè)備包括連接的逆變控制器和DC/AC變換器，逆變控制器與DTU通信連接，DC/AC變換器與直流母線和電網(wǎng)連接。逆變控制器用于接收DTU的調(diào)度指令，然后生成DC/AC變換器控制信號(hào)，DC/AC變換器可以實(shí)現(xiàn)直流母線電壓穩(wěn)定、最優(yōu)有功功率并網(wǎng)及無功電壓控制。

上述系統(tǒng)的運(yùn)行模式如下：

柔性并網(wǎng)模式：在監(jiān)控中心對(duì)儲(chǔ)能進(jìn)行一天的優(yōu)化，利用獲得光伏電站日出力曲線及負(fù)荷日運(yùn)行曲線，預(yù)測(cè)采樣時(shí)間間隔均為30min，以電網(wǎng)有功損耗最小為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建柔性并網(wǎng)光儲(chǔ)系統(tǒng)參與主動(dòng)配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度模型，通過粒子群優(yōu)化算法得到柔性并網(wǎng)光儲(chǔ)系統(tǒng)的有功、無功出力，具體數(shù)據(jù)如表1所示。