[实用新型]基于多类型分布式电源及储能单元的微电网系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于多类型分布式电源及储能单元的低压400V单母线微电网系统结构，属于分布式发电与微电网技术领域。

背景技术

新世纪来，发展可再生能源已经成为国际社会应对能源危机、环境保护和自然灾害等问题的重要举措。分布式发电作为可再生能源利用的一种重要形式，在世界范围了得到了快速的发展。分布式发电的大规模接入对传统电力系统的运行和管理带来了新的问题，而微电网能够对分布式发电实现有效的整合及灵活、智能的控制，是解决分布式发电并网问题的一种重要的技术手段，近年来得到了普遍的关注。

微电网作为促进可再生能源的友好接入的一种技术手段，是智能电网重要的组成部分。近年来，我国能源行业对微电网的关注程度日趋增高，目前已有多个企业单位开展了微电网试点工程的建设，在商业街区、智能小区、工厂厂房以及偏远农牧区均有规划试点，部分项目已经建成并投入运行。由于分布式电源、储能单元以及负荷的多样性，有必要提出一种微电网典型一次主接线图。

发明内容

本实用新型提出一种适用具有多种分布式发电电源以及多种储能单元的低压400V单母线微电网典型结构，包括分布式发电单元，通用变流器，储能变流器，负荷，有源电力滤波器，无功补偿器，电能质量监测装置，公共连接点。

系统还包括电力系统附属设备。

其中所述的分布式发电单元为以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、光伏发电、光热发电、风力发电、生物质能发电设备。

微电网系统支路设置支路开关。

采用本实用新型的技术方案，能够组建含有风电、光伏、微型燃机发电、柴油机发电等分布式电源和铁锂电池、铅酸电池、液流电池、飞轮储能等多种储能单元的微电网系统，有利于微电网的设计、控制、维护与扩容，能够提高微电网的供电可靠性和经济性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为典型400V低压母线微电网结构图。

具体实施方式

分布式发电通常是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦的小型模块化、分散式布置在用户附近的高效、可靠的发电单元。主要包括：以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、太阳能发电（光伏发电、光热发电）、风力发电、生物质能发电等，在我国主要以光伏发电和风力发电为主。

微电网是一种由分布式发电、储能和负荷共同组成的小型低压系统。微电网内部的电源以清洁能源为主，主要由电力电子设备实现电能的变换，并提供必需的控制。微电网相对于外部电网表现为单一的自治受控单元，可同时满足用户对电能质量和供电安全方面的需求。微电网一般具有“微型、清洁、自治、友好”的基本特征。微型主要体现在电压等级低，系统规模小，便于电能就地利用。清洁是指微电网内的分布式电源以风电、光伏等清洁能源为主，或者以能源的高效综合利用为目标的发电形式。自治是指微电网通过综合调节分布式发电、储能和负荷实现微电网内部电量的自平衡。微电网的友好特性主要体现在对大电网的支撑作用、为用户提供优质可靠的电力以及实现并离网的平衡切换上。

储能单元主要有物理储能（如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等）、化学储能（如各类蓄电池、锂电池、燃料电池、液流电池、超级电容器等）和电磁储能（如超导电磁储能等）等。从微电网的规模、特点等方面来看，适用于微电网的储能技术主要有电池储能、超级电容储能、飞轮储能等。储能系统一般由两大部分组成：由储能元件组成的储能装置和由电力电子器件组成的电网接入装置。储能装置主要实现能量的储存、释放或快速功率交换。电网接入装置实现储能装置与电网之间的能量双向传递与转换，实现电力调峰、能源优化、提高供电可靠性和电力系统稳定性等功能。

储能系统是构建微电网的不可或缺的组成部分，是微电网在自治运行时达到安全、高效、可靠的必要保障。微电网中的储能系统中具有以下重要作用：（1）并网运行时，微电网中总发电功率与负荷总需求功率不平衡时，储能系统吸收或者释放系统的功率；（2）独立运行时，储能环节可支持微电网自主稳定运行，平抑系统扰动、维持发电/负荷动态平衡、保持电压/频率稳定；（3）离网和并网相互切换时，储能设备作为主电源，保证重要负荷电压稳定，同时实现平滑切换。

微电网就地控制器由所有针对负荷和线路的测控保护设备和分布式电源控制器组成，具体包括负荷控制器、分布式发电单元控制器、储能控制器，在微电网离网运行时，微电网就地控制器还将包括主电源控制器。