專利名稱：基于綜合應(yīng)用研究的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)分布式發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于綜合應(yīng)用研究的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著分布式發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展及常規(guī)能源的逐漸衰竭和環(huán)境污染的日益加重，世界各國(guó)日益關(guān)注分布式發(fā)電技術(shù)(Distributed Generation一DG)?，F(xiàn)有研究和實(shí)踐已表明，將分布式發(fā)電系統(tǒng)以微網(wǎng)形式接入大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，與大電網(wǎng)互為支撐，是發(fā)揮分布式發(fā)電系統(tǒng)效能的最有效方式。微網(wǎng)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)。微網(wǎng)是分布式發(fā)電的重要形式之一，微網(wǎng)既可以通過配電網(wǎng)與大型電力網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，形成一個(gè)大型電網(wǎng)與小型電網(wǎng)的聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)(并網(wǎng)運(yùn)行模式)，也可以獨(dú)立地為當(dāng)?shù)刎?fù)荷提供電力需求(孤島運(yùn)行模式)。微網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上可分為直流微網(wǎng)和交流微網(wǎng)，直流微網(wǎng)是系統(tǒng)中的DG、儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷等均通過電力電子變換裝置連接至直流母線，直流網(wǎng)絡(luò)再通過逆變裝置連接至外部交流電網(wǎng)；交流微網(wǎng)仍然是微網(wǎng)的主要形式，在交流微網(wǎng)中，DG、儲(chǔ)能裝置等均通過電力電子裝置連接至交流母線，通過對(duì)公共聯(lián)結(jié)點(diǎn)處開關(guān)的控制，可實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行與孤島運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)換。目前，世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，如美國(guó)、歐盟、日本等，都已開展了對(duì)微網(wǎng)的研究。其中，美國(guó)由于近年來發(fā)生了幾次較大的停電事故，因此對(duì)微網(wǎng)的研究著重于利用微網(wǎng)提高電能質(zhì)量和供電可靠性。歐洲互聯(lián)電網(wǎng)中的發(fā)電廠大體上靠近負(fù)荷，比較容易形成多個(gè)微網(wǎng)，所以歐洲的微網(wǎng)研究更多關(guān)注于多個(gè)微網(wǎng)的互聯(lián)問題。日本本土資源匱乏，其對(duì)可再生能源的重視程度高于其他國(guó)家，但很多新能源具有隨機(jī)性，穿透功率極限限制了新能源的應(yīng)用，所以日本在微網(wǎng)方面的研究更強(qiáng)調(diào)控制與電儲(chǔ)能。在我國(guó)，微網(wǎng)的理論工作和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)均不足，迫切需要展開對(duì)微網(wǎng)全面深入的研究和相關(guān)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)北京、河北、內(nèi)蒙、廣州和浙江等地區(qū)率先開展了微網(wǎng)系統(tǒng)示范工程的建設(shè)。國(guó)家《能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要(2006 — 2020年)》中明確提出將分布式發(fā)電系統(tǒng)列入“能源規(guī)劃與節(jié)能規(guī)劃”的優(yōu)先發(fā)展，大力開展“可再生能源低成本規(guī)?；_發(fā)利用”以及“間歇式電源并網(wǎng)及輸配技術(shù)”內(nèi)容。同時(shí)，為推動(dòng)分布式發(fā)電系統(tǒng)在我國(guó)的發(fā)展，國(guó)家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)、國(guó)家重大基礎(chǔ)項(xiàng)目(973項(xiàng)目)對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)、微網(wǎng)示范工程多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了資助。從現(xiàn)有的微網(wǎng)應(yīng)用研究來看，每個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)僅能研究各自的目標(biāo)。例如中國(guó)專利文獻(xiàn)
公開日為2011年08月17日，公開號(hào)為CN102157978A的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)分布式發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)光柴儲(chǔ)孤立微網(wǎng)系統(tǒng)，包括鉛酸蓄電池、一組或者多組光伏電池陣列、風(fēng)機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、微網(wǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)、可控負(fù)荷和不可控負(fù)荷，風(fēng)機(jī)為一臺(tái)以上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)或一組以上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其中，鉛酸蓄電池和光伏電池陣列通過各個(gè)前級(jí)雙向DC/DC換流器并入直流母線，然后通過雙向DC/AC逆變器接入交流母線，柴油發(fā)電機(jī)通過AC/DC換流器并入直流母線，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通過AC/DC/AC換流器接入交流母線，微網(wǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)用于控制微網(wǎng)內(nèi)的電壓和頻率保持穩(wěn)定。該技術(shù)方案中，鉛酸蓄電池、光伏電池陣列、柴油發(fā)電機(jī)通過DC/DC連接在直流母線，然后通過整體的DC/AC連接至交流母線，風(fēng)電機(jī)組連接至交流母線。還例如，中國(guó)專利文獻(xiàn)
公開日為2011年08月31日，公開號(hào)為CN201956701U的實(shí)用新型專利公開了一種單戶型交直流混合微網(wǎng)，由一個(gè)AC/DC雙向變流器、三個(gè)單向DC/DC變換器、兩個(gè)雙向DC/DC變換器、采用直流母線的方式并聯(lián)連接組成；單向DC/DC變換器與雙向DC/DC變換器之間還串連接，排列方式為兩個(gè)單向DC/DC變換器、兩個(gè)雙向DC/DC變換器、一個(gè)單向DC/DC變換器；排序第一的單向DC/DC變換器連接有光伏發(fā)電單兀,排序第二的單向DC/DC變換器連接有DC/AC交換模塊，該DC/AC交換模塊連接有風(fēng)力發(fā)電單元；排序排序第三的雙向DC/DC變換器連接有儲(chǔ)能單元，排序第四的雙向DC/DC變換器連接有電動(dòng)汽車直流充電樁，排序第五的單向DC/DC變換器連接有直流負(fù)載；AC/DC雙向變流器還與微網(wǎng)切換開關(guān)串聯(lián)后連接大電網(wǎng)，在微網(wǎng)切換開關(guān)靠近AC/DC雙向變流器側(cè)接入交流負(fù)載；連接有觸摸顯示屏的微網(wǎng)控制器與微網(wǎng)切換開關(guān)和AC/DC雙向變流器并聯(lián)。該技術(shù)方案中，光伏、風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)能、充電樁均通過DC/DC連接在直流母線上，然后通過整體的DC/AC連接至交流母線。上述兩種方案均包含了直流微網(wǎng)、交流微網(wǎng)，但是均不能任意切換，只能單獨(dú)對(duì)一種結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，無法對(duì)直流微網(wǎng)、交流微網(wǎng)整體性進(jìn)行全面分析。由于微網(wǎng)研究正處于起步階段，如何構(gòu)建一個(gè)綜合利用的微網(wǎng)應(yīng)用研究系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，既可以對(duì)交流微網(wǎng)的主要目標(biāo)進(jìn)行研究，也能完成直流微網(wǎng)的研發(fā)任務(wù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是結(jié)合我國(guó)電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀，提出一個(gè)基于綜合應(yīng)用研究的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，既可以對(duì)交流微網(wǎng)的主要目標(biāo)進(jìn)行研究，也能完成直流微網(wǎng)的研發(fā)任務(wù)。為此，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案基于綜合應(yīng)用研究的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于包括一組或多組光伏發(fā)電機(jī)組、一臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、以及柴油發(fā)電機(jī)或者微型燃機(jī)；其中，光伏發(fā)電機(jī)組通過DC-DC變換器連接至直流母線上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通過AC-DC變換器連接至直流母線上，蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)連接至直流母線上，直流母線連接有直流負(fù)載，通過上述連接形成直流微網(wǎng)；在所述直流微網(wǎng)的基礎(chǔ)上，直流母線通過DC-AC逆變器與交流母線連接，完成直流電變換成交流電功能，從而擴(kuò)展成一個(gè)直流交流混合微網(wǎng)；直流母線和DC-AC逆變器之間設(shè)置有混合微網(wǎng)選通開關(guān)；光伏發(fā)電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)分別通過對(duì)應(yīng)的變流系統(tǒng)直接連接至交流母線，柴油發(fā)電機(jī)或微型燃機(jī)連接至交流母線，交流母線通過并網(wǎng)開關(guān)連接至大電網(wǎng)上，交流母線連接有交流負(fù)載，從而形成一個(gè)典型的交流微網(wǎng)；光伏發(fā)電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)或微型燃機(jī)分別通過設(shè)置的相應(yīng)的直流選通開關(guān)、交流選通開關(guān)形成直流微網(wǎng)或者交流微網(wǎng)。當(dāng)需要形成直流微網(wǎng)時(shí)[0018]所述光伏發(fā)電機(jī)組依次通過直流選通開關(guān)Kll、DC-DC變換器、直流選通開關(guān)K12連接至直流母線；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組依次通過直流選通開關(guān)K31、AC-DC變換器、直流選通開關(guān)K32連接至直流母線；所述蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)通過直流選通開關(guān)K21連接至直流母線；所述直流負(fù)載和直流母線之間設(shè)置有直流負(fù)載開關(guān)K4。當(dāng)需要形成交流微網(wǎng)時(shí)所述光伏發(fā)電機(jī)組依次通過交流選通開關(guān)K13、光伏發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)、交流選通開關(guān)K14連接至交流母線；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組依次通過交流選通開關(guān)K33、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)、交流選通開關(guān)K34連接至交流母線；所述蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)依次通過交流選通開關(guān)K23、儲(chǔ)能裝置變流系統(tǒng)、交流選通開關(guān)K24連接至交流母線；所述柴油發(fā)電機(jī)或微型燃機(jī)通過交流選通開關(guān)K7連接至交流母線；所述交流負(fù)載和交流母線之間設(shè)置有交流負(fù)載開關(guān)K6。所述微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還設(shè)置有微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，DC-DC變換器、AC-DC變換器、DC-AC逆變器及光伏發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置變流系統(tǒng)均連接至微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，通過能量管理系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)微網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組、光伏機(jī)組、儲(chǔ)能裝置、柴油發(fā)電機(jī)或微型燃機(jī)、配電測(cè)控裝置及保護(hù)裝置等起到控制、監(jiān)視、檢測(cè)的作用，使微網(wǎng)系統(tǒng)能夠在并網(wǎng)、孤島模式下穩(wěn)定運(yùn)行。本實(shí)用新型的有益效果如下本實(shí)用新型可以根據(jù)選通開關(guān)形成交流微網(wǎng)或者直流微網(wǎng)或者混合微網(wǎng)，結(jié)構(gòu)靈活，便于綜合利用研究；通過本實(shí)用新型的交流微網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在交流微網(wǎng)中的研究方向?yàn)槲⒕W(wǎng)在并網(wǎng)模式下穩(wěn)定運(yùn)行的控制策略，微網(wǎng)在孤島模式下穩(wěn)定運(yùn)行的控制策略，風(fēng)力發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量交換與控制技術(shù)，光伏發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量交換與控制技術(shù)，微網(wǎng)中分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化配置與協(xié)調(diào)控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、光伏發(fā)電機(jī)組單個(gè)機(jī)組、儲(chǔ)能裝置的控制策略等關(guān)鍵技術(shù)研究，以及由兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、兩臺(tái)或多臺(tái)光伏發(fā)電機(jī)組組成的風(fēng)電場(chǎng)、光伏發(fā)電場(chǎng)等關(guān)鍵技術(shù)的研究，基本包含交流微網(wǎng)的主要研究方向；通過本實(shí)用新型的直流微網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在直流微網(wǎng)中的研究方向?yàn)橹绷髂妇€電壓的控制，電能質(zhì)量控制，直流微網(wǎng)的保護(hù)，以及直流微網(wǎng)在并網(wǎng)、孤島模式下穩(wěn)定運(yùn)行的控制策略等關(guān)鍵技術(shù)研究，可以基本完成直流微網(wǎng)的主要研究方向。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，附圖標(biāo)記為1、一組或多組光伏發(fā)電機(jī)組，2、一臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，3、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，4、柴油發(fā)電機(jī)或者微型燃機(jī)，5、DC-DC變換器，6、AC-DC變換器，7、DC-AC逆變器，8、直流負(fù)載，9、交流負(fù)載，10、直流母線，11、交流母線，12、光伏發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)，13、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)，14、儲(chǔ)能裝置變流系統(tǒng)，15、微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，16、直流微網(wǎng)，17、交流微網(wǎng)，18、大電網(wǎng)。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，基于綜合應(yīng)用研究的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括一組或多組光伏發(fā)電機(jī)組I、一臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)3、以及柴油發(fā)電機(jī)或者微型燃機(jī)4。整個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)通過接線方式不同可以組合為直流微網(wǎng)和交流微網(wǎng)。直流微網(wǎng)連接方式為一組或多組光伏發(fā)電機(jī)組I通過直流選通開關(guān)Kll與DC-DC變換器5相連，再通過直流選通開關(guān)K12連接至直流母線10 ;蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)3通過直流選通開關(guān)K21與直流母線10相連；一臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2通過直流選通開關(guān)K31與AC-DC變換器6相連，把交流電轉(zhuǎn)換為直流電再通過直流選通開關(guān)K32連接至直流母線10 ;直流母線10通過直流選通開關(guān)K22與DC-AC逆變器7相連，完成直流電變換成交流電功能，再通過直流選通開關(guān)K20連接至交流母線11，直流負(fù)載8通過直流負(fù)載開關(guān)K4連接至直流母線10上，交流母線11連接至大電網(wǎng)18或交流負(fù)載9。交流微網(wǎng)連接方式為一組或多組光伏發(fā)電機(jī)組I通過交流選通開關(guān)K13與光伏發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)12相連，再通過交流選通開關(guān)K14連接至交流母線11上；蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)3通過交流選通開關(guān)K23與儲(chǔ)能裝置變流系統(tǒng)相連，再通過交流選通開關(guān)K24連接至交流母線11上；一臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2通過交流選通開關(guān)K33與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)13相連，再通過交流選通開關(guān)K34連接至交流母線11上；交流母線11通過并網(wǎng)開關(guān)K5連接至大電網(wǎng)18上，交流負(fù)載9通過交流負(fù)載開關(guān)K6連接在交流母線11上，柴油發(fā)電機(jī)或微型燃機(jī)4通過交流選通開關(guān)K7連接在交流母線11上，從而組成一個(gè)典型的交流微網(wǎng)。在直流微網(wǎng)中，一組或多組光伏發(fā)電機(jī)組I通過太陽能板發(fā)出直流電，通過DC-DC變換器5連接至直流母線10，把太陽能板的直流電壓轉(zhuǎn)換成直流母線10相同等級(jí)的直流電壓；由于蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)3直流電壓調(diào)節(jié)范圍較大，故蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)3可以直接連接至直流母線10上；一臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組I通過葉片轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組I通過AC-DC變換器6連接至直流母線10，把風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電轉(zhuǎn)換成直流母線10相同等級(jí)的直流電；直流負(fù)載8連接至直流母線10上，從而組成了一個(gè)典型的直流微網(wǎng)系統(tǒng)，為了進(jìn)一步擴(kuò)大微網(wǎng)應(yīng)該研究，光伏發(fā)電機(jī)組I、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2發(fā)出來的直流電、交流電通過變換器連接至一條共同直流母線10上，直流母線10再通過DC-AC逆變器7連接至交流母線11上，交流母線11連接至大電網(wǎng)18或交流負(fù)載9，從而擴(kuò)展成一個(gè)直流、交流混合微網(wǎng)。在直流微網(wǎng)中，可以展開直流微網(wǎng)主要方向的研究直流母線10電壓的控制，電能質(zhì)量控制，直流微網(wǎng)的保護(hù)，直流微網(wǎng)在并網(wǎng)、孤島模式下穩(wěn)定運(yùn)行的控制策略，以及微網(wǎng)中分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化配置與協(xié)調(diào)控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。在交流微網(wǎng)中，一組或多組光伏發(fā)電機(jī)組I通過太陽能板發(fā)出直流電，通過光伏發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)12連接至交流母線11，把太陽能板的直流電壓轉(zhuǎn)換成工頻電壓；蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)3通過儲(chǔ)能裝置變流系統(tǒng)14連接至交流母線11，把蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)3的直流電壓轉(zhuǎn)換成工頻電壓；一臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2通過葉片轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電，通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)13連接至交流母線11，把風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電壓轉(zhuǎn)換成工頻電壓；交流母線11通過并網(wǎng)開關(guān)K5連接至大電網(wǎng)18上，交流負(fù)載9連接在交流母線11上，柴油發(fā)電機(jī)或微型燃機(jī)4連接在交流母線11上，從而組成一個(gè)典型的交流微網(wǎng)。在交流微網(wǎng)中，可以展開交流微網(wǎng)的主要方向的研究微網(wǎng)在并網(wǎng)模式下穩(wěn)定運(yùn)行的控制策略，微網(wǎng)在孤島模式下穩(wěn)定運(yùn)行的控制策略，風(fēng)力發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量交換與控制技術(shù)，光伏發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量交換與控制技術(shù)，微網(wǎng)中分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化配置與協(xié)調(diào)控制技術(shù)等微網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2、光伏發(fā)電機(jī)組I單個(gè)機(jī)組，儲(chǔ)能裝置的控制策略等關(guān)鍵技術(shù)研究，以及由兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2、兩臺(tái)或多臺(tái)光伏發(fā)電機(jī)組I組成的風(fēng)電場(chǎng)、光伏發(fā)電場(chǎng)等關(guān)鍵技術(shù)的研究。通過上述基于綜合應(yīng)用研究的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過組合微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以組成直流微網(wǎng)、交流微網(wǎng)，并可以完成直流微網(wǎng)、交流微網(wǎng)主要方向的研究。微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，通過能量管理系統(tǒng)可以組合綜合應(yīng)用研究的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，組成直流或交流微網(wǎng)，對(duì)整個(gè)微網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電機(jī)組I、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)3、柴油發(fā)電機(jī)或微型燃機(jī)4、配電測(cè)控裝置及保護(hù)裝置等起到控制、監(jiān)視、檢測(cè)的作用，以及整個(gè)微網(wǎng)的功率分配，使微網(wǎng)系統(tǒng)能夠在并網(wǎng)、孤島模式下穩(wěn)定運(yùn)行。
權(quán)利要求1.基于綜合應(yīng)用研究的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于包括一組或多組光伏發(fā)電機(jī)組(I)、一臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(2)、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(3)、以及柴油發(fā)電機(jī)或者微型燃機(jī)(4);其中，光伏發(fā)電機(jī)組(1)通過DC-DC變換器(5)連接至直流母線(10)上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(2 )通過AC-DC變換器(6 )連接至直流母線(10 )上，蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(3 )連接至直流母線(10)上，直流母線(10)連接有直流負(fù)載(8)，通過上述連接形成直流微網(wǎng)；在所述直流微網(wǎng)的基礎(chǔ)上，直流母線(10)通過DC-AC逆變器(7)與交流母線(11)連接，完成直流電變換成交流電功能，形成直流交流混合微網(wǎng)，直流母線(10)和DC-AC逆變器(7)之間設(shè)置有混合微網(wǎng)選通開關(guān)；光伏發(fā)電機(jī)組(1)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(2)、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(3)分別通過對(duì)應(yīng)的變流系統(tǒng)直接連接至交流母線(11)，柴油發(fā)電機(jī)或微型燃機(jī)(4)連接至交流母線(11)，交流母線(11)通過并網(wǎng)開關(guān)連接至大電網(wǎng)上，交流母線(11)連接有交流負(fù)載(9)，形成交流微網(wǎng)；光伏發(fā)電機(jī)組(1)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(2)、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(3)、柴油發(fā)電機(jī)或微型燃機(jī)(4)分別通過設(shè)置的相應(yīng)的直流選通開關(guān)、交流選通開關(guān)形成直流微網(wǎng)或者交流微網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于綜合應(yīng)用研究的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述直流微網(wǎng)結(jié)構(gòu)中所述光伏發(fā)電機(jī)組(1)依次通過直流選通開關(guān)Kll、DC-DC變換器(5 )、直流選通開關(guān)K12連接至直流母線(10);所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(2)依次通過直流選通開關(guān)K31、AC-DC變換器(6 )、直流選通開關(guān)K32連接至直流母線(10 );所述蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(3 )通過直流選通開關(guān)K21連接至直流母線(10);所述直流負(fù)載(8)和直流母線(10)之間設(shè)置有直流負(fù)載開關(guān)K4。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于綜合應(yīng)用研究的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述交流微網(wǎng)結(jié)構(gòu)中所述光伏發(fā)電機(jī)組(1)依次通過交流選通開關(guān)K13、光伏發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)(12)、交流選通開關(guān)K14連接至交流母線(11);所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(2)依次通過交流選通開關(guān)K33、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)、交流選通開關(guān)K34連接至交流母線(11);所述蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(3)依次通過交流選通開關(guān)K23、儲(chǔ)能裝置變流系統(tǒng)、交流選通開關(guān)K24連接至交流母線(11);所述柴油發(fā)電機(jī)或微型燃機(jī)(4)通過交流選通開關(guān)K7連接至交流母線(11);所述交流負(fù)載(9)和交流母線(11)之間設(shè)置有交流負(fù)載開關(guān)K6。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于綜合應(yīng)用研究的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還設(shè)置有微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，DC-DC變換器(5)、AC-DC變換器(6)、DC-AC逆變器(7)及光伏發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)(12)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置變流系統(tǒng)均連接至微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)分布式發(fā)電微網(wǎng)技術(shù)，尤其是基于綜合應(yīng)用研究的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括光伏發(fā)電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、以及柴油發(fā)電機(jī)或者微型燃機(jī)；其中光伏發(fā)電機(jī)組、力發(fā)電機(jī)組、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)連接至直流母線上，并設(shè)置有直流負(fù)載，形成直流微網(wǎng)；在直流微網(wǎng)基礎(chǔ)上，直流母線通過DC-AC逆變器連接交流母線，形成混合微網(wǎng)；另一方面光伏發(fā)電機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)分別通過對(duì)應(yīng)的變流系統(tǒng)連接至交流母線，柴油發(fā)電機(jī)或微型燃機(jī)連接至交流母線，交流母線并設(shè)置有交流負(fù)載，還通過并網(wǎng)開關(guān)連接至大電網(wǎng)，形成交流微網(wǎng)；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)靈活，可以形成交流微網(wǎng)或者直流微網(wǎng)或者混合微網(wǎng)，便于綜合利用研究。
文檔編號(hào)H02J3/00GK202817753SQ201220277568
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
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