[发明专利]一种以混合动力汽车为备用电源的微电网系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种微电网系统，具体涉及一种以混合动力汽车为备用电源的微电网系统，属于分布式发电技术领域。

背景技术

微电网技术的提出与分布式发电（DG）技术的应用与发展密切相关。一般而言，DG指的是“直接与配电网或者用户侧连接的小型发电系统”。常见的分布式发电能源利用种类包括天然气（以及煤层气、沼气等）、太阳能、生物质能、氢能、风能、水能等；而储能设施包括蓄电池、超级电容器、飞轮储能等。此外，为了提高能源的利用效率并降低成本，这种发电技术也采用冷、热、电联供的方式。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。微电网通过控制实现网络内部的电力电量平衡，可并网或独立运行，相对于外部电网表现为单一的自治受控单元，能够满足用户对电能质量和供电安全方面的需求。

由于微电网中存在光伏、风力发电等间隙性、随机性电源，其发电功率不完全可控，目前主要采用储能系统来保证微电网的功率平衡。由于光伏、风力发电以及储能系统的成本较高，在微电网的设计方案往往因为峰值日用电量较高但是平均用电负荷较低而导致了系统设计方案不经济。另外，对于以光伏发电作为主要能源的微电网由于夜晚无光照，在夜晚缺额时需要其他电源供电。

混合动力汽车以石油燃料为主要能源，具有可计划性，发动机功率等级可达到100KW，发电功率在10KW以上。并且汽车具有较好的机动性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种高稳定性的以混合动力汽车为备用电源的微电网系统，保证系统中储能SOC（剩余容量）较低时，利用混合动力汽车发电补充，SOC较高时利用混合动力汽车储能，从而实现用电与发电的供需平衡，且系统成本低。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明包括发电设备、储能系统、负荷、混合动力汽车与混合动力汽车相连接用于混合动力汽车并网的并网双向变流器、用于对系统中电能进行分配的配电线路和用于对发电设备启停及发电功率、储能系统启停及充放电功率、混合动力汽车放电或充电进行控制的协调控制器；协调控制器通过通信网络与发电设备、储能系统、负荷、混合动力汽车、并网双向变流器及配电线路相连接，发电设备、储能系统、负荷、并网双向变流器通过配电线路与公共电网相连接。

上述混合动力汽车包括内燃机、与内燃机相连接的发电机和与并网双向变流器相连接的混合动力汽车储能电池，所述混合动力汽车储能电池还与发电机输出端相连接；所述内燃机发出的电能用于对混合动力汽车储能电池充电或对微电网的储能系统充电，补充微电网能源缺额；所述协调控制器通过通信网络与内燃机、发电机和混合动力汽车储能电池相连接，用于对内燃机及发电机的启停、混合动力汽车储能电池的充放电进行控制。

上述储能系统包括储能电池、与储能电池相连接的储能双向变流器和用于管理储能电池的电池管理系统；所述协调控制器通过通信网络与储能双向变流器及电池管理系统相连接；所述储能双向变流器还与配电线路相连接。

上述负荷为常用家庭负荷，所述常用家庭负荷包括照明、空调、电视机、电脑、冰箱或热水器。

本发明的微电网系统用于小范围的供电，实现用电与发电的供需平衡；本发明利用混合动力汽车为备用电源，可提高微电网系统的供电可靠性，在微电网系统的储能SOC值较低时，可通过混合动力汽车发电提高系统可靠性；本发明利用混合动力汽车作为备用电源，可减小储能系统中储能电池的设计容量，通过混合动力汽车发电弥补系统能量缺额；混合动力汽车中配备了混合动力汽车储能电池，对微电网系统具备一定的削峰填谷的作用；与微电网配备柴油机系统为备用电源的方案相比，本发明中的混合动力汽车具有更好的机动性和可控性。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的混合动力汽车原理框图；

图3为本发明的储能系统原理框图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

一种含以混合动力汽车为备用电源的微电网系统是用于以混合动力汽车作为备用的电源的含光伏、风力发电等间隙式能源发电的微型供电和用电系统。