專利名稱：智能微電網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新能源領(lǐng)域，特別涉及一種利用可再生能源的微電網(wǎng)技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著世界范圍內(nèi)能源供應(yīng)持續(xù)緊張和對環(huán)境問題的日益重視，合理開發(fā)利用綠色能源已經(jīng)成為一個(gè)重要課題，可再生能源是解決未來能源問題的主要出路。現(xiàn)在普遍采用集中式輸電的方式，就是通過大型火力發(fā)電或者水利發(fā)電，然后通過特高壓、高壓輸電，存在一些明顯的弊端，例如不能靈活跟蹤負(fù)荷的變化，對偏遠(yuǎn)地區(qū)不能進(jìn)行理想的供電，大型電網(wǎng)中局部事故極易擴(kuò)散，導(dǎo)致大面積停電。而新能源發(fā)電一般是分布式發(fā)電形式，非常接近終端用戶，通常容量很小，可以孤立供電也可以并網(wǎng)，同時(shí)分布式發(fā)電發(fā)電單元和儲(chǔ)能源的組合，和傳統(tǒng)電網(wǎng)有著顯著的不同，在目前大電網(wǎng)的主體架構(gòu)下，有必要發(fā)展一種適合新能源發(fā)電的智能微電網(wǎng)?！ぐl(fā)明內(nèi)容針對以上問題，本發(fā)明提供一種智能微電網(wǎng)，這種智能微電網(wǎng)是一個(gè)獨(dú)立可控的系統(tǒng)，在發(fā)電端來說，智能微電網(wǎng)能接入多種形式的可再能能源發(fā)電單元，更多的是采用用戶端發(fā)電，輸送過程中損耗更小，在用戶端來說，能在短時(shí)間內(nèi)反應(yīng)以滿足智能微電網(wǎng)內(nèi)部負(fù)荷的需求，同時(shí)滿足用戶對電能質(zhì)量的要求。智能微電網(wǎng)雖然也是分散供電形式，但它不是對電力系統(tǒng)發(fā)展初期的孤立小系統(tǒng)的簡單回歸，而是采用大量先進(jìn)的現(xiàn)代電力技術(shù)，如快速的電力電子開關(guān)和先進(jìn)的逆變技術(shù)，高效的儲(chǔ)能裝置等，因此本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是智能微電網(wǎng)由發(fā)電單元、發(fā)電管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能單元、儲(chǔ)能管理系統(tǒng)、用戶端配電線路、用戶端監(jiān)控系統(tǒng)、中央控制單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)以及外部接入控制器組成。I、所述的發(fā)電單元由太陽能光伏發(fā)電、小型風(fēng)機(jī)發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電以及逆變器組成。發(fā)電單元接入用戶端配電線路，與發(fā)電管理系統(tǒng)相連，發(fā)電單元各發(fā)電設(shè)備受發(fā)電管理系統(tǒng)監(jiān)控和控制。2、所述的發(fā)電管理系統(tǒng)發(fā)電監(jiān)控設(shè)備、供電自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備組成。發(fā)電管理系統(tǒng)連接發(fā)電單元，與中央控制單元相連，接受中央控制單元指令對控制發(fā)電單元處于運(yùn)行或卸載狀態(tài)，并將發(fā)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息發(fā)送回中央控制單元，同時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制發(fā)電設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。3、所述的儲(chǔ)能單元由高性能蓄電池組和雙向逆變器組成。儲(chǔ)能單元接入用戶端配電線路，通過儲(chǔ)能管理系統(tǒng)連接發(fā)電管理系統(tǒng)和中央控制器相連，儲(chǔ)能單元利用雙向逆變器可以儲(chǔ)存發(fā)電設(shè)備的能量，可以向用戶端負(fù)載提供能量。4、所述的儲(chǔ)能管理系統(tǒng)由儲(chǔ)能監(jiān)控設(shè)備、儲(chǔ)能信息評估以及儲(chǔ)能安全隔離設(shè)備組成。儲(chǔ)能管理系統(tǒng)連接發(fā)電管理系統(tǒng)和中央控制單元，儲(chǔ)能監(jiān)控設(shè)備顯示儲(chǔ)能單元的狀態(tài)，儲(chǔ)能信息評估系統(tǒng)實(shí)時(shí)評估儲(chǔ)能單元的運(yùn)行狀態(tài)，對存在問題的高性能蓄電池組進(jìn)行警示，并啟用儲(chǔ)能安全隔離設(shè)備對存在問題的高性能蓄電池組進(jìn)行隔離，防止出現(xiàn)儲(chǔ)能單元整體損耗。儲(chǔ)能管理系統(tǒng)將儲(chǔ)能單元運(yùn)行狀態(tài)送回中央控制單元，接受中央控制單元指令控制能量在儲(chǔ)能單元與用戶端負(fù)載之間流動(dòng)。5、所述的用戶端配電線路連接用戶端各種用電設(shè)備。6、所述的用戶端監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶端配電線路電能變化，將相關(guān)信息傳送給中央控制單元，并對用戶端設(shè)備提供緊急安全保護(hù)功能。7、所述的中央控制單元由發(fā)電管理系統(tǒng)端口、儲(chǔ)能管理系統(tǒng)端口、外部接入控制器端口、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)端口、信息采集分析器、中央處理器、仿真控制單元組成。中央控 制單元各端口對應(yīng)連接系統(tǒng)，信息采集分析器從各端口獲取各系統(tǒng)運(yùn)行運(yùn)行狀態(tài)信息，經(jīng)中央處理器處理后將分析結(jié)果傳送至仿真控制單元，仿真控制單元主要進(jìn)行智能微電網(wǎng)發(fā)電量變化趨勢以及用戶端能耗預(yù)測，根據(jù)中央處理器傳送過來的信息做出智能化決策，控制智能微電網(wǎng)的穩(wěn)定有效運(yùn)行。中央控制將通過信息采集分析器將智能微電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)輸送至遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，并接受遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)操作指令。
以下結(jié)合附圖
對本發(fā)明進(jìn)一步說明如圖為智能微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖(I)為發(fā)電單元，(2)為發(fā)電管理系統(tǒng)，(3)為儲(chǔ)能單元，(4)儲(chǔ)能管理系統(tǒng)，(5)用戶端配電線路，(6)用戶端監(jiān)控系統(tǒng)，(7)中央控制單元，(8)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，(9)外部接入控制器。
具體實(shí)施方案根據(jù)附圖所示，智能微電網(wǎng)包括發(fā)電單元、發(fā)電管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能單元、儲(chǔ)能管理系統(tǒng)、用戶端監(jiān)控系統(tǒng)、中央控制單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、外部接入控制器幾個(gè)組成部分。現(xiàn)以某小區(qū)為例，構(gòu)建一個(gè)大電網(wǎng)下的末端智能微電網(wǎng)。發(fā)電設(shè)備為太陽能光伏發(fā)電屋頂電站、小型風(fēng)機(jī)和燃?xì)廨喗M成，經(jīng)過逆變器與用戶端配電線路相連。儲(chǔ)能單元為磷酸鐵鋰高性能蓄電池組，通過雙向逆變器也與用戶端配電線路相連。用戶端監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)接在用戶端配電線路上。發(fā)電管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能管理系統(tǒng)、用戶端監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)分別接入中央控制單元對應(yīng)端口。外部接入控制器連接用戶配電線路和外部公共電網(wǎng)或外部智能微電網(wǎng)，同時(shí)接入中央控制單元對應(yīng)端口，與中央控制單元進(jìn)行信息和指令互通。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通過現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控智能微電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，對緊急事件進(jìn)行人工操作。智能微電網(wǎng)在運(yùn)行狀態(tài)下，當(dāng)發(fā)電設(shè)備提供的電能高于用戶端負(fù)載需求時(shí)，中央控制器控制外部接入控制器處于斷開狀態(tài)，發(fā)電設(shè)備向用戶配電線路輸電，并向磷酸鐵鋰高性能蓄電池組充電，同時(shí)根據(jù)情況可以卸載部分發(fā)電設(shè)備。[0024]當(dāng)發(fā)電設(shè)備提供的電能低于用戶端負(fù)載需求時(shí)，中央控制器控制外部接入控制器處于斷開狀態(tài)，同時(shí)控制磷酸鐵鋰高性能蓄電池組向用戶配電線路輸電，保證用戶端負(fù)載正常運(yùn)行，也可以控制外部接入控制器向用戶配電線路輸電，同時(shí)對磷酸鐵鋰高性能蓄電池組進(jìn)行充電。儲(chǔ)能單元的磷酸鐵鋰高性能蓄電池組的充電和發(fā)電狀態(tài)由中央控制器的仿真控制單元根據(jù)具體情況智能控制。
權(quán)利要求1.一種智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是由發(fā)電單元、發(fā)電管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能單元、儲(chǔ)能管理系統(tǒng)、用戶端配電線路、用戶端監(jiān)控系統(tǒng)、中央控制單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)以及外部接入控制器組成，外部接入控制器和用戶端監(jiān)控系統(tǒng)分別連接用戶端配電線路和中央控制單元，發(fā)電單元連接用戶端配電線路，同時(shí)通過發(fā)電管理系統(tǒng)連接中央控制單元，儲(chǔ)能單元連接用戶端配電線路，同時(shí)通過儲(chǔ)能管理系統(tǒng)連接中央控制單元，中央控制單元外接遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是發(fā)電單元由太陽能光伏發(fā)電、小型風(fēng)機(jī)發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電以及逆變器組成，發(fā)電單元接入用戶端配電線路，與發(fā)電管理系統(tǒng)相連，發(fā)電單元各發(fā)電設(shè)備受發(fā)電管理系統(tǒng)監(jiān)控和控制。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是發(fā)電管理系統(tǒng)發(fā)電監(jiān)控設(shè)備、供電自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備組成，發(fā)電管理系統(tǒng)連接發(fā)電單元，與中央控制單元相連，接受中央控制單元指令對控制發(fā)電單元處于運(yùn)行或卸載狀態(tài)，并將發(fā)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息發(fā)送回中央控制單J Li ο
4.根據(jù)權(quán)利I所述的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是儲(chǔ)能單元由高性能蓄電池組和雙向逆變器組成，儲(chǔ)能單元接入用戶端配電線路，通過儲(chǔ)能管理系統(tǒng)連接發(fā)電管理系統(tǒng)和中央控制器相連。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是儲(chǔ)能管理系統(tǒng)由儲(chǔ)能監(jiān)控設(shè)備、儲(chǔ)能信息評估以及儲(chǔ)能安全隔離設(shè)備組成。
6.根據(jù)權(quán)利I所述的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征是中央控制單元由發(fā)電管理系統(tǒng)端口、儲(chǔ)能管理系統(tǒng)端口、外部接入控制器端口、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)端口、信息采集分析器、中央處理器、仿真控制單元組成。
專利摘要一種智能微電網(wǎng)，涉及一種利用可再生能源的微電網(wǎng)技術(shù)。目前大電網(wǎng)存在一些明顯的弊端，例如不能靈活跟蹤負(fù)荷的變化，對偏遠(yuǎn)地區(qū)不能進(jìn)行理想的供電，大型電網(wǎng)中局部事故極易擴(kuò)散，導(dǎo)致大面積停電。智能微電網(wǎng)是一個(gè)獨(dú)立可控的系統(tǒng)，由發(fā)電單元、發(fā)電管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能單元、儲(chǔ)能管理系統(tǒng)、用戶端配電線路、用戶端監(jiān)控系統(tǒng)、中央控制單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)以及外部接入控制器組成。在發(fā)電端來說，智能微電網(wǎng)能接入多種形式的可再能能源發(fā)電單元，更多的是采用用戶端發(fā)電，輸送過程中損耗更小，在用戶端來說，能在短時(shí)間內(nèi)反應(yīng)以滿足智能微電網(wǎng)內(nèi)部負(fù)荷的需求，同時(shí)滿足用戶對電能質(zhì)量的要求。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202679070SQ201220181019
公開日2013年1月16日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者周乾 申請人:珠海興業(yè)綠色建筑科技有限公司, 湖南興業(yè)太陽能科技有限公司, 珠海興業(yè)新能源科技有限公司