具有調(diào)節(jié)能源與負(fù)荷平衡功能的微電網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源發(fā)電利用領(lǐng)域，尤其涉及一種具有調(diào)節(jié)能源與負(fù)荷平衡功能的微電網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的分布式發(fā)電的微電網(wǎng)系統(tǒng)(簡稱微網(wǎng))是由各種微電源、儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷、保護(hù)和監(jiān)控裝置等組成的小型電網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理。微電網(wǎng)的能源輸入形式主要由太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)等一些可再生能源。由于其環(huán)保、靈活、投資少、周期短等優(yōu)點(diǎn)，受到廣泛關(guān)注。由于微網(wǎng)能源的構(gòu)成與大電網(wǎng)有明顯不同，所以許多技術(shù)都有顯著差另IJ，存在著不少特殊的技術(shù)難點(diǎn)。如何降低或消除電能或負(fù)荷突變對(duì)微電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊，便是其中一個(gè)技術(shù)難題；問題在于:
[0003]1、相比大電網(wǎng)，微電網(wǎng)的能源輸入的太陽能、風(fēng)能具有顯著的間歇性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，大幅度增加了電能輸入控制的難度，導(dǎo)致輸入電網(wǎng)的電能忽高忽低，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊;
[0004]2、大電網(wǎng)其容量相當(dāng)于無限大，個(gè)體用戶的負(fù)荷突變對(duì)大電網(wǎng)的沖擊影響極小，而微網(wǎng)容量有限，系統(tǒng)慣性小，阻尼不足，用戶的負(fù)荷的突變對(duì)電網(wǎng)有明顯沖擊影響，其影響程度嚴(yán)重的將會(huì)導(dǎo)致微網(wǎng)系統(tǒng)崩潰，無法正常供電。
[0005]傳統(tǒng)的解決方案采用蓄電池充電和放電延長調(diào)整輸入電能的相應(yīng)時(shí)間，改善電網(wǎng)受到電能或負(fù)荷突變的沖擊。然而蓄電池充電是恒壓或者恒流過程，而非恒功率過程，即在蓄電池充電時(shí)，恒流充電過程隨充電量的增加電壓呈線性升高，功率從充電開始的最小值達(dá)到充電完成后的最大值；而恒壓充電過程隨充電量的增加電流呈線性降低，功率從充電開始的最大值達(dá)到充電完成后的最小值。放電過程則相反；而微網(wǎng)在受到能源與負(fù)荷的沖擊時(shí)，主要是功率的劇烈變化，必須保證在電壓恒定的情況下迅速調(diào)整輸入或輸出的電流，蓄電池的特性限制了對(duì)微電網(wǎng)功率調(diào)節(jié)的作用，對(duì)電源與負(fù)荷突變的沖擊抑制作用有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種簡單有效、成本低的具有調(diào)節(jié)能源與負(fù)荷平衡功能的微電網(wǎng)系統(tǒng)。
[0007]—種具有調(diào)節(jié)能源與負(fù)荷平衡功能的微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括微能源發(fā)電系統(tǒng)、負(fù)荷系統(tǒng)、連接微能源發(fā)電系統(tǒng)及負(fù)荷系統(tǒng)的微電網(wǎng)、及功率平衡系統(tǒng)；所述微能源發(fā)電系統(tǒng)包括若干并聯(lián)的發(fā)電設(shè)備，所述發(fā)電設(shè)備包括至少一光熱發(fā)電裝置；所述功率平衡系統(tǒng)包括分別連接各發(fā)電設(shè)備的第一控制裝置、分別連接負(fù)荷系統(tǒng)的第二控制裝置、及至少連接所述光熱發(fā)電裝置的儲(chǔ)能裝置；該光熱發(fā)電裝置包括太陽能集熱器、與太陽能集熱器連接并形成回路的熱交換器、與熱交換器兩端連接的螺桿動(dòng)力機(jī)、連接螺桿動(dòng)力機(jī)的發(fā)電機(jī)、設(shè)置在熱交換器及螺桿動(dòng)力機(jī)之間的冷凝器及第一工質(zhì)栗、設(shè)置在熱交換器與太陽能集熱器之間的第二工質(zhì)栗，所述儲(chǔ)能裝置與太陽能集熱器并聯(lián)設(shè)置；該光熱發(fā)電裝置的儲(chǔ)能裝置為一儲(chǔ)熱設(shè)備。
[0008]進(jìn)一步地，所述太陽能集熱器的兩端分別設(shè)有第一控制閥，所述儲(chǔ)能裝置的兩端分別設(shè)有第二控制閥，該第一控制閥、第二控制閥與第一控制裝置連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一控制裝置具有檢測(cè)模塊及控制模塊，該檢測(cè)模塊連接在發(fā)電機(jī)及微電網(wǎng)之間，以檢測(cè)發(fā)電機(jī)的輸出功率；該控制模塊連接該檢測(cè)模塊、微電網(wǎng)及所述儲(chǔ)能裝置。
[0010]進(jìn)一步地，所述第二控制裝置與負(fù)荷系統(tǒng)及微電網(wǎng)連接，檢測(cè)負(fù)荷系統(tǒng)的需求功率并反饋到第一控制裝置。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能裝置為一電加熱器。
[0012]進(jìn)一步地，所述發(fā)電設(shè)備還包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)或者生物質(zhì)發(fā)電機(jī)等微能源發(fā)電設(shè)備。
[0013]進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能裝置還包括小型水電站的抽水蓄能。
[0014]進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能裝置還包括電加熱裝置以對(duì)水加熱后為用戶供暖供熱。
[0015]進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能裝置還包括海水的淡化裝置。
[0016]進(jìn)一步地，所述功率平衡系統(tǒng)為有級(jí)調(diào)功。
[0017]從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明的具有調(diào)節(jié)能源與負(fù)荷平衡功能的微電網(wǎng)系統(tǒng)，通過設(shè)置功率平衡系統(tǒng)平衡微能源發(fā)電系統(tǒng)及負(fù)荷系統(tǒng)的功率，響應(yīng)速度快，有效降低電能與負(fù)荷變化對(duì)微電網(wǎng)造成的沖擊，簡單有效、穩(wěn)定、靈活，成本低。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的具有調(diào)節(jié)能源與負(fù)荷平衡功能的微電網(wǎng)系統(tǒng)的連接示意圖。
[0019]圖2為圖1的具有調(diào)節(jié)能源與負(fù)荷平衡功能的微電網(wǎng)系統(tǒng)采用光熱發(fā)電裝置的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的技術(shù)方案能更清晰地表示出來，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖2，為本發(fā)明的一種較佳實(shí)施例的具有調(diào)節(jié)能源與負(fù)荷平衡功能的微電網(wǎng)系統(tǒng)，包括微能源發(fā)電系統(tǒng)10、負(fù)荷系統(tǒng)20、連接微能源發(fā)電系統(tǒng)10及負(fù)荷系統(tǒng)20的微電網(wǎng)、及功率平衡系統(tǒng)30 ;所述微能源發(fā)電系統(tǒng)10包括若干并聯(lián)的發(fā)電設(shè)備，該發(fā)電設(shè)備包括至少一光熱發(fā)電裝置40 ;所述發(fā)電設(shè)備還包括其它不同于光熱發(fā)電裝置40的發(fā)電裝置，如風(fēng)力發(fā)電裝置、生物質(zhì)發(fā)電裝置等屬于微能源發(fā)電裝置(即區(qū)別于大能源發(fā)電如煤炭火力發(fā)電、水力發(fā)電、核電等);所述負(fù)荷系統(tǒng)20包括若干負(fù)荷21。
[0022]所述功率平衡系統(tǒng)30包括分別連接各發(fā)電設(shè)備的第一控制裝置31、分別連接各負(fù)荷21的第二控制裝置32、及至少連接所述光熱發(fā)電裝置40的儲(chǔ)能裝置33。
[0023]請(qǐng)參閱圖2，為所述光熱發(fā)電裝置40與功率平衡系統(tǒng)30的結(jié)構(gòu)連接示意圖。該光熱發(fā)電裝置40包括太陽能集熱器45、與太陽能集熱器45連接并形成回路的熱交換器50、與熱交換器50兩端連接的螺桿動(dòng)力機(jī)60、連接螺桿動(dòng)力機(jī)60的發(fā)電機(jī)61、設(shè)置在熱交換器50及螺桿動(dòng)力機(jī)60之間的冷凝器70及第一工質(zhì)栗81、設(shè)置在熱交換器50與太陽能集熱器45之間的第二工質(zhì)栗82，所述儲(chǔ)能裝置33與太陽能集熱器45并聯(lián)設(shè)置。在本實(shí)施例中，連接所述光熱發(fā)電裝置40的儲(chǔ)能裝置33為一儲(chǔ)熱設(shè)備。所述第一控制裝置31與儲(chǔ)能裝置33連接。所述發(fā)電機(jī)61與微電網(wǎng)連接。所述太陽能集熱器45的兩端分別設(shè)有第一控制閥450，所述儲(chǔ)能裝置33的兩端分別設(shè)有第二控制閥330，該第一控制閥450、第二控制閥330與第一控制裝置31連接。
[0024]在本實(shí)施例中，所述第一控制裝置31具有檢測(cè)模塊310及控制模塊319，其中該第一控制裝置31的檢測(cè)模塊310連接在發(fā)電機(jī)61及微電網(wǎng)之間，以檢測(cè)發(fā)電機(jī)61的輸出功率。所述第一控制裝置31的控制模塊319連接該檢測(cè)模塊310、微電網(wǎng)及所述儲(chǔ)能裝置33。在本實(shí)施例中，該儲(chǔ)能裝置33為一電加熱器。所述第二控