基于清潔能源與市電互補(bǔ)應(yīng)用的智能微網(wǎng)運(yùn)行培訓(xùn)平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于清潔能源與市電互補(bǔ)應(yīng)用的智能微網(wǎng)運(yùn)行培訓(xùn)平臺(tái)，其特征在于：光伏陣列由太陽能電池板構(gòu)成通過雙向變流系統(tǒng)經(jīng)過風(fēng)光互補(bǔ)控制器連接在微電網(wǎng)上；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)過風(fēng)光互補(bǔ)控制器連接在微電網(wǎng)上，微電網(wǎng)連接蓄電池組或負(fù)載供電線，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上有風(fēng)速風(fēng)向傳感器，風(fēng)速風(fēng)向傳感器與風(fēng)力發(fā)電監(jiān)測模塊連接；蓄電池組通過并網(wǎng)逆變器對(duì)負(fù)荷進(jìn)行并網(wǎng)送電，光伏發(fā)電監(jiān)測模塊布置在太陽能電池板上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)監(jiān)測模塊布置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上，蓄電池監(jiān)測模塊布置在蓄電池組上，負(fù)載監(jiān)測模塊布置在負(fù)載供電線路上，視頻監(jiān)測模塊中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過視頻數(shù)據(jù)線與清潔能源監(jiān)控系統(tǒng)連接；智能電能表安裝在市電與微網(wǎng)的電力連接線路上。對(duì)清潔能源電力、蓄電、市電、谷電智能優(yōu)化調(diào)配，在多子系統(tǒng)間進(jìn)行電力的就近共享，最大化清潔能源電力的利用率。
【專利說明】基于清潔能源與市電互補(bǔ)應(yīng)用的智能微網(wǎng)運(yùn)行培訓(xùn)平臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于清潔能源與市電互補(bǔ)應(yīng)用的智能微網(wǎng)運(yùn)行培訓(xùn)平臺(tái)，特別涉及一種利用可再生綠色環(huán)保風(fēng)能與太陽能互補(bǔ)發(fā)電及傳輸子系統(tǒng)、終端應(yīng)用子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集監(jiān)控子系統(tǒng)和微電網(wǎng)的大型應(yīng)用系統(tǒng)提供智能電網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域的培訓(xùn)。
【背景技術(shù)】
[0002]利用太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電特性，為蓄電池儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)為負(fù)載供電、并網(wǎng)發(fā)電、電量查詢等功能。微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)供電與電網(wǎng)隔離以及供電恢復(fù)后的自動(dòng)并網(wǎng)，完成孤島運(yùn)行時(shí)的能量平衡控制、并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的平滑功率輸出、儲(chǔ)能電池自動(dòng)充放電等功能。培訓(xùn)平臺(tái)同時(shí)為負(fù)載供電，記錄和展示光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等主要運(yùn)行情況。提供一個(gè)培訓(xùn)和智能微網(wǎng)離網(wǎng)、并網(wǎng)運(yùn)行模式對(duì)比試驗(yàn)的科學(xué)研究平臺(tái)，對(duì)可再生能源利用方式直觀的展現(xiàn)出來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于清潔能源與市電互補(bǔ)應(yīng)用的智能微網(wǎng)運(yùn)行培訓(xùn)平臺(tái)，其能為學(xué)員提供光伏發(fā)電原理、風(fēng)力發(fā)電原理、清潔能源控制系統(tǒng)、清潔能源并網(wǎng)、低壓電源逆變?cè)淼扰嘤?xùn)項(xiàng)目。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于清潔能源與市電互補(bǔ)應(yīng)用的智能微網(wǎng)運(yùn)行培訓(xùn)平臺(tái)，由光伏列陣、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、蓄電池、微網(wǎng)控制設(shè)備、智能電能表、負(fù)載組成，其特征在于:光伏陣列由太陽能電池板構(gòu)成通過雙向變流系統(tǒng)經(jīng)過風(fēng)光互補(bǔ)控制器連接在微電網(wǎng)上；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由兩臺(tái)2000W水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和一臺(tái)100W垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)過風(fēng)光互補(bǔ)控制器連接在微電網(wǎng)上，微電網(wǎng)連接蓄電池組或負(fù)載供電線，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上有風(fēng)速風(fēng)向傳感器，風(fēng)速風(fēng)向傳感器與風(fēng)力發(fā)電監(jiān)測模塊連接；蓄電池組通過并網(wǎng)逆變器對(duì)負(fù)荷進(jìn)行并網(wǎng)送電，蓄電池組為12V/100AH，64塊專用膠體蓄電池組成；清潔能源監(jiān)控系統(tǒng)由光伏發(fā)電監(jiān)測模塊、風(fēng)力發(fā)電機(jī)監(jiān)測模塊、蓄電池監(jiān)測模塊、負(fù)載監(jiān)測模塊、視頻監(jiān)測模塊，環(huán)境量監(jiān)測模塊組成；光伏發(fā)電監(jiān)測模塊布置在太陽能電池板上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)監(jiān)測模塊布置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上，蓄電池監(jiān)測模塊布置在蓄電池組上，負(fù)載監(jiān)測模塊布置在負(fù)載供電線路上，視頻監(jiān)測模塊中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過視頻數(shù)據(jù)線與清潔能源監(jiān)控系統(tǒng)連接；智能電能表安裝在市電與微網(wǎng)的電力連接線路上。
[0005]所述的太陽能電池板為單晶太陽能電池板，由單晶體硅電池片組成，采用125mmX 125mm高效單晶娃太陽電池片。
[0006]所述的視頻監(jiān)測模塊分為4個(gè)監(jiān)測區(qū):風(fēng)電監(jiān)測區(qū)I個(gè)，光電監(jiān)測區(qū)2個(gè)，即晶硅監(jiān)測區(qū)I個(gè)、非晶硅監(jiān)測區(qū)I個(gè)，路燈監(jiān)測區(qū)I個(gè)；每個(gè)監(jiān)測區(qū)設(shè)有監(jiān)視頭2個(gè)，共8個(gè)監(jiān)視頭，米用8路視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
[0007]所述的環(huán)境參量監(jiān)測模塊包括:光照強(qiáng)度監(jiān)測、環(huán)境溫度監(jiān)測、風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測。[0008]本實(shí)用新型的積極效果是其既滿足并網(wǎng)供電要求，又可離網(wǎng)供電構(gòu)成微電網(wǎng)供電系統(tǒng)，能調(diào)控平衡用電需求，對(duì)大負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)測并實(shí)施調(diào)控，滿足負(fù)載瞬間功率變化的需求，并且按安全性、經(jīng)濟(jì)性指數(shù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)處理和調(diào)控。每組蓄電池能完成完整的充放電過程，延長蓄電池的循環(huán)壽命；由程序自動(dòng)處理和智能調(diào)整充電方式和充放電深度，使多蓄電池組得到輪流調(diào)整和維護(hù)，始終處于健康高效狀態(tài)；系統(tǒng)采用以清潔能源直供為主，蓄電進(jìn)行補(bǔ)電、市電備用調(diào)配的供電方案，從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，對(duì)清潔能源電力、蓄電、市電、谷電智能優(yōu)化調(diào)配，在多子系統(tǒng)間進(jìn)行電力的就近共享，最大化清潔能源電力的利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的架設(shè)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:如圖1所示，一種基于清潔能源與市電互補(bǔ)應(yīng)用的智能微網(wǎng)運(yùn)行培訓(xùn)平臺(tái)，由光伏列陣、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、蓄電池、微網(wǎng)控制設(shè)備、智能電能表、負(fù)載等組成，其特征在于:光伏陣列由太陽能電池板構(gòu)成通過雙向變流系統(tǒng)經(jīng)過風(fēng)光互補(bǔ)控制器連接在微電網(wǎng)上；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由兩臺(tái)2000W水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和一臺(tái)100W垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)過風(fēng)光互補(bǔ)控制器連接在微電網(wǎng)上，微電網(wǎng)連接蓄電池組或負(fù)載供電線，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上有風(fēng)速風(fēng)向傳感器，風(fēng)速風(fēng)向傳感器與風(fēng)力發(fā)電監(jiān)測模塊連接；蓄電池組通過并網(wǎng)逆變器對(duì)負(fù)荷進(jìn)行并網(wǎng)送電，蓄電池組為12V/100AH，64塊專用膠體蓄電池組成；清潔能源監(jiān)控系統(tǒng)由光伏發(fā)電監(jiān)測模塊、風(fēng)力發(fā)電機(jī)監(jiān)測模塊、蓄電池監(jiān)測模塊、負(fù)載監(jiān)測模塊、視頻監(jiān)測模塊，環(huán)境量監(jiān)測模塊組成；光伏發(fā)電監(jiān)測模塊布置在太陽能電池板上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)監(jiān)測模塊布置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上，蓄電池監(jiān)測模塊布置在蓄電池組上，負(fù)載監(jiān)測模塊布置在負(fù)載供電線路上，視頻監(jiān)測模塊中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過視頻數(shù)據(jù)線與清潔能源監(jiān)控系統(tǒng)連接；智能電能表安裝在市電與微網(wǎng)的電力連接線路上，可對(duì)微網(wǎng)與市電交換的正反向有功電量、無功電量、電流、電壓、功率因數(shù)等進(jìn)行記錄，監(jiān)視微網(wǎng)運(yùn)行情況。
[0011]所述的太陽能電池板為單晶太陽能電池板，由單晶體硅電池片組成，采用125mmX 125mm高效單晶娃太陽電池片。
[0012]所述的視頻監(jiān)測模塊分為4個(gè)監(jiān)測區(qū):風(fēng)電監(jiān)測區(qū)I個(gè)，光電監(jiān)測區(qū)2個(gè)，即晶硅監(jiān)測區(qū)I個(gè)、非晶硅監(jiān)測區(qū)I個(gè)，路燈監(jiān)測區(qū)I個(gè)；每個(gè)監(jiān)測區(qū)設(shè)有監(jiān)視頭2個(gè)，共8個(gè)監(jiān)視頭，米用8路視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
[0013]所述的環(huán)境參量監(jiān)測模塊包括:光照強(qiáng)度監(jiān)測、環(huán)境溫度監(jiān)測、風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測。
[0014]太陽能電池板利用光照進(jìn)行發(fā)電，選用轉(zhuǎn)化率相對(duì)較高的單晶太陽能電池板，電池板通過雙向變流系統(tǒng)，根據(jù)微電網(wǎng)的調(diào)配控制策略對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電，當(dāng)蓄電池組電量飽和后經(jīng)雙向變流系統(tǒng)控制通過并網(wǎng)逆變器進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電，也可在孤島模式下為負(fù)載供電。太陽能電池板由單晶體硅電池片組成，采用125mmX 125mm高效單晶硅太陽電池片。轉(zhuǎn)化率在16%以上。單晶硅太陽電池串并聯(lián)，采用高強(qiáng)度低鐵鋼化玻璃，高性能抗老化EVA、耐候性優(yōu)良的TPT復(fù)合膜層壓而成，透光率和機(jī)械強(qiáng)度高。120塊太陽能電池板按照輸出電壓進(jìn)行分組，各組以并聯(lián)方式輸入逆變控制系統(tǒng)。[0015]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由3臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成，其中2000W水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)2臺(tái)，1000W垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)I臺(tái)，風(fēng)速為3.0m/s可發(fā)電，風(fēng)速8m/s時(shí)可達(dá)到額定發(fā)電功率。風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝在樓外遠(yuǎn)離障礙物的地面，以得到較大的風(fēng)速和較平穩(wěn)的氣流。風(fēng)力發(fā)電通過匯流和控制器進(jìn)入子調(diào)控系統(tǒng)，通過子調(diào)控系統(tǒng)以風(fēng)光互補(bǔ)方式接入微電網(wǎng)，再根據(jù)微電網(wǎng)的調(diào)配控制策略用于蓄電池組充電或負(fù)載供電。
[0016]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的監(jiān)控系統(tǒng)，通過超聲波是風(fēng)速風(fēng)向傳感器和風(fēng)電監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組環(huán)境和發(fā)電情況等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ)，便于分析研究。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前電壓、電流、功率、頻率、發(fā)電量、風(fēng)向、風(fēng)速等數(shù)據(jù)，可按照EXCEL方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)時(shí)間可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，便于統(tǒng)計(jì)分析發(fā)電機(jī)整體性能參數(shù)。
[0017]太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池組、清潔能源監(jiān)控系統(tǒng)；具體監(jiān)測點(diǎn)參數(shù)如表I所示:
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種基于清潔能源與市電互補(bǔ)應(yīng)用的智能微網(wǎng)運(yùn)行培訓(xùn)平臺(tái)，由光伏列陣、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、蓄電池、微網(wǎng)控制設(shè)備、智能電能表、負(fù)載組成，其特征在于:光伏陣列由太陽能電池板構(gòu)成通過雙向變流系統(tǒng)經(jīng)過風(fēng)光互補(bǔ)控制器連接在微電網(wǎng)上；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由兩臺(tái)2000W水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和一臺(tái)IOOW垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)過風(fēng)光互補(bǔ)控制器連接在微電網(wǎng)上，微電網(wǎng)連接蓄電池組或負(fù)載供電線，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上有風(fēng)速風(fēng)向傳感器，風(fēng)速風(fēng)向傳感器與風(fēng)力發(fā)電監(jiān)測模塊連接；蓄電池組通過并網(wǎng)逆變器對(duì)負(fù)荷進(jìn)行并網(wǎng)送電，蓄電池組為12V/100AH，64塊專用膠體蓄電池組成；清潔能源監(jiān)控系統(tǒng)由光伏發(fā)電監(jiān)測模塊、風(fēng)力發(fā)電機(jī)監(jiān)測模塊、蓄電池監(jiān)測模塊、負(fù)載監(jiān)測模塊、視頻監(jiān)測模塊，環(huán)境量監(jiān)測模塊組成；光伏發(fā)電監(jiān)測模塊布置在太陽能電池板上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)監(jiān)測模塊布置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上，蓄電池監(jiān)測模塊布置在蓄電池組上，負(fù)載監(jiān)測模塊布置在負(fù)載供電線路上，視頻監(jiān)測模塊中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過視頻數(shù)據(jù)線與清潔能源監(jiān)控系統(tǒng)連接；智能電能表安裝在市電與微網(wǎng)的電力連接線路上。
2.根據(jù)要求I所述的一種基于清潔能源與市電互補(bǔ)應(yīng)用的智能微網(wǎng)運(yùn)行培訓(xùn)平臺(tái)，其特征在于所述的太陽能電池板為單晶太陽能電池板，由單晶體硅電池片組成，采用125mmX 125mm高效單晶娃太陽電池片。
3.根據(jù)要求I所述的一種基于清潔能源與市電互補(bǔ)應(yīng)用的智能微網(wǎng)運(yùn)行培訓(xùn)平臺(tái)，其特征在于所述的視頻監(jiān)測模塊分為4個(gè)監(jiān)測區(qū):風(fēng)電監(jiān)測區(qū)I個(gè)，光電監(jiān)測區(qū)2個(gè)，即晶硅監(jiān)測區(qū)I個(gè)、非晶硅監(jiān)測區(qū)I個(gè)，路燈監(jiān)測區(qū)I個(gè)；每個(gè)監(jiān)測區(qū)設(shè)有監(jiān)視頭2個(gè)，共8個(gè)監(jiān)視頭，米用8路視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
4.根據(jù)要求I所述的一種基于清潔能源與市電互補(bǔ)應(yīng)用的智能微網(wǎng)運(yùn)行培訓(xùn)平臺(tái)，其特征在于所述的環(huán)境量監(jiān)測模塊包括:光照強(qiáng)度監(jiān)測、環(huán)境溫度監(jiān)測、風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK203706540SQ201420066955
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】王鳳祥, 薛凱, 馮利民, 李欣, 高偉, 劉春輝, 楊德平, 李宏博, 李景陽 申請(qǐng)人:國網(wǎng)吉林省電力有限公司培訓(xùn)中心