[实用新型]微电网的防逆流保护系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微电网的防逆流保护系统，属于分布式发电领域。

背景技术

当前，节能减排和绿色能源成为全世界关注的焦点，同时也是我国智能电网的建设目标之一。作为智能电网，要求其既能适应大电源的接入，也要支持可再生能源以分布式发电的方式友好接入，满足电力与自然环境、社会经济和谐发展的要求。

但是，光伏等分布式电源具有间歇性、随机性、响应速度慢、惯性小等特点，并网后容易引起电压波动和闪变，尤其是当大容量分布式电源并入中低压配电网时，要实现配电网的功率平衡，并保证供电可靠性和电能质量较为困难。为了降低大规模分布式电源并网对外部公共电网的冲击和负面影响，通过微电网技术来集成整合分布式发电系统，可以很好地解决目前分布式发电并网存在的技术难题。

微电网按照并网点功率输送方向分为“并网不上网”和“并网且上网”两种方式。在“并网不上网”方式下，微电网并网点功率只能由公共电网向微电网用户负载输送；“并网且上网”方式下，并网点功率可以双向流动，微电网的富裕功率可以输送给公共电网。然而，对于采用“并网且上网”方式运行的微电网，其相对于外部公共电网所表现出的电源特性仍然会对电网的稳定运行造成一定影响，具体地说主要有三个方面：

第一，微电网中大量的电力电子设备产生的谐波对公共电网的电能质量造成影响。

第二，当公共电网发生故障时，微电网所产生的逆功率会对机器设备造成损坏，严重时甚至危及检修人员的人身安全。

第三，由于微电网的电源特性，改变了公共电网单电源、辐射型、单向潮流的特点，从而使得现有的电流保护措施不再适用。

针对采用“并网不上网”方式运行的微电网，申请号为201210173096.2的中国专利公开了一种并网不上网微网系统及其控制方法，通过微电网中央控制器以及安装在公共连接点处的逆功率保护装置防止逆功率反送，保证整个微电网系统只向公共电网取电而不向公共电网送电，从而避免了微电网对公共电网造成影响。但是该技术主要是通过限制分布式电源输出甚至切除分布式电源的手段来消除逆功率，这既不符合国家要求余电上网的政策，也不利于分布式电源的正常运行，同时也没有充分利用新能源，造成了可再生能源的浪费。

针对以上政策和技术现状，有必要提出一种微电网的防逆流保护系统，在不切除分布式电源的前提下，通过合理地对微电网能量进行管理，实现微电网系统的防逆流控制，从而避免对公共电网造成影响，同时最大化利用可再生能源发电。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种设计合理的微电网的防逆流保护系统，在不切除分布式电源的前提下，通过合理地对微电网能量进行管理，实现微电网系统的防逆流控制，从而避免对公共电网造成影响，同时最大化利用可再生能源发电。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：一种微电网的防逆流保护系统，包括微电网，所述的微电网包括分布式电源、储能系统、用户负载；所述分布式电源和储能系统通过各自的能量变换装置接入交流母线；用户负载以分组的方式接入交流母线；交流母线通过公共连接点接入公共电网；其特征在于：所述的微电网还配置有额外负载，所述额外负载通过可控开关与交流母线连接，额外负载还与公共电网连接。

本实用新型所述的额外负载的功率大于微电网的富裕功率。

本实用新型所述额外负载与公共电网连接的线路上设置有逆功率检测装置。

本实用新型所述额外负载与交流母线连接的线路上还设置有单向电能计量装置。单向电能计量装置的作用是用来计量微电网的余电上网电量，从而可以按照国家制定的政策和标准为微电网用户提供电费补贴。

本实用新型所述的额外负载包括电动汽车充电站或者公共场所照明设备。规划微电网时，可以选择电动汽车充电站、公共场所照明设备这样的全天候负载作为微电网的额外负载，以便于能够随时和全部消纳微电网富裕功率。

本实用新型所述的分布式电源包括风力发电系统、光伏发电系统、生物质能发电系统。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和效果：

（1）针对微电网并网问题，通过对微电网进行防逆流保护控制，消除了微电网的电源特性，从而使得微电网对公共电网电能质量、继电保护、用电可靠性、安全性的影响大大降低。

（2）针对国家要求分布式发电系统余电上网的政策要求，对现有防逆流控制技术做出改进，通过对微电网配置额外负载使得微电网的富裕电量可以在对配电网不产生逆流的前提下出售给电网，不需要切除分布式电源，进一步提高了可再生能源利用率。