[发明专利]分布式能源集成系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种能源和自动控制技术领域，尤其涉及一种分布式能源集成系统。

背景技术

在分布式能源应用领域，单个能源系统开发比较成熟，利用两种能源联合互补的集成系统也只在局部应用，如风光互补的集成系统和微型燃气轮机、燃料电池集成系统，还未形成规模化发展。单一的分布式能源开发受到自然环境、资源供应及环境保护的影响，不能持续不间断的提供稳定、优质、清洁、高效的电力和热能能源。虽然微型燃气轮机发电具有能量转换效率高、损耗低、清洁、适用性强等特点，但由于消耗不可再生资源，受到了资源储量的制约，不能适应未来能源发展要求。风能和太阳能在世界范围内分布广泛，风力发电和光伏发电也是目前全球在新能源利用方面技术最成熟，但易受到自然环境和气候的制约，有时也无法提供稳定的、持续的电力或热能能源，而且由于受到地区资源分布的影响，需要在风光互补的基础上，集成燃料电池和微型燃气轮机发电系统，实现分布式能源的资源优化整合和能量梯级利用，提高能源转换效率，提供先进、高效、清洁、不间断的分布式集成能源。风能、光能、燃料电池、微型燃气轮机等分布式新能源的系统集成和综合利用是分布式新能源开发的创新发展形式，分布式新能源集成系统在当前的新能源开发中是具有创新性和前瞻性的，为新能源在社会发展中的推广、应用指明了方向。今后分布式能源技术会沿着模块化、智能化、高度集成、多种能源互补的方向发展。分布式能源集成发电已成为世界电力发展新方向，它的大规模应用将对能源，尤其是电力系统产业结构调整和技术进步产生深刻的影响，进而改变能源的生产方式、供给方式和消费方式，给能源产业注入新的活力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以自由选择使用哪种能源或哪几种能源一起供电，分布式能源模块即插即拔，整个系统以实现不间断供电为前提运行，系统可以直接向用户供电、供热、供冷，也可以将电能回馈电网的分布式能源集成系统。

本发明的技术方案是：分布式能源集成系统，其特征在于：该系统包括集成能源控制系统、集成能源管理系统、集成能源保护系统、逆变器、储能元件和多个分布式能源，所述的多个分布式能源分别提供电能、热能至集成能源控制系统和集成能源管理系统，所述的集成能源控制系统分别提供电能至集成能源管理系统和储能元件，所述的集成能源管理系统收集分布式能源的电能和热能进行优化管理后输出冷、热能供用户使用，其输出的电能输入逆变器，逆变器输出的交流电一部分直接输入用户，另一部分通过集成能源保护系统与公共电网相联，所述的集成能源保护系统还可实现电网向用户供电。

所述的多个分布式能源包括太阳能模块、风能模块、燃料电池模块、微燃机模块和太阳能光热模块，所述的五个分布式能源模块即插即拔。

所述的集成能源控制系统具有DC-DC及AC-DC功能，同时配备即插即拔保护功能，该集成能源控制系统包含了各分布式能源控制器和储能模块充电控制器，分布式能源控制器采用了最大功率跟踪算法进行DC-DC变换，加装了继电保护装置防止各分布式能源控制器损坏，采用了软件保护与硬件保护相结合的方式。

所述的集成能源保护系统包含并网功能，如锁相环、无功补偿设备，还协调控制系统端与公共电网端，在任何一方发生故障需要隔离检修时，集成能源保护系统自动切断相互间的连接。

所述的集成能源管理系统一方面实时关注输入端各分布式能源的综合运转情况，对其优化调度与控制；另一方面对输出端的冷热电负荷同时进行管理与分配。

所述的逆变器为单相或三相。

本发明可自由选择使用哪种能源或哪几种能源一起供电，分布式能源模块即插即拔，整个系统以实现不间断供电为前提运行，系统可以直接向用户供电、供热、供冷，也可以将电能回馈电网，由于集成的分布式能源之间具有互补性，这就保证了用户会从输入端得到稳定、持续的电能供应；即使输入端发生故障，不得不切除供电，集成能源保护系统会从电网获取电能为用户继续供电，集成能量管理系统对微燃机的余热进行了梯级回收再利用，提高了系统的能源利用率。

附图说明

图1是本发明的工作原理图。

具体实施方式