[发明专利]柴油发电机和蓄电池组构成的独立微电网

说明书

本发明涉及微电网及其供电控制，具体为柴油发电机和蓄电池组构成的独立微电网。解决现有柴油发电机组运行可靠性或运行寿命与运行经济性之间的矛盾。本发明在常规柴油发电机供电系统中增加了蓄电池组、上位机通讯模块、上位机通讯总线以及上位机处理器部分。上位机处理器接受各控制器传到总线上的状态信息，并根据这些信息作出判断和发出命令，指示各个机组控制器、蓄电池组控制器以及负荷执行模块对所控线路的断路器、逆变器作出动作指令。本发明通过合理的硬件组合和独特的软件控制，提高了独立微电网的运行经济性，并很好地平衡了运行可靠性或运行寿命与运行经济性之间的矛盾，是一种非常理想的独立微电网，具有良好的推广应用前景。

技术领域

本发明涉及微电网及其供电控制，具体为柴油发电机和蓄电池组构成的独立微电网。

技术背景

目前，在我国大电网末端以及一些远离电网的偏远地区，依然存在着严重的供电问题。在这些地区的供电设备单一，多数地区只能采用柴油发电机与分布电源进行供电。但这种供电方式的电源之间无法互相联系并只能供应部分负荷，电能质量较差；而且负载轻重不稳定时，严重影响柴油发电机的供电效率，甚至会增加耗油量，浪费资源。

传统柴油发电机组供电系统选择多台中小容量的机组组合使用，根据实际负荷需求和所需要的备用容量，确定开启台数。多台柴油发电机并列运行时，负荷分配可以按比例分配方式进行分配，即出力之比等于容量之比，也可以按平均分配的方式分配。当负荷需求下降时，则可以切除部分柴油机组，尽可能使剩余机组满载运行。

但柴油发电机组在任何情况下都应满足其最大、最小运行时间的限制。如果柴油发电机实际运行时间小于其最小运行时间限制要求的话，该台机组就会频繁处于启停状态，会严重影响柴油发电机组的寿命，而且也会增加柴油消耗量；如果实际运行时间超过其最大运行时间的话，机组会由于长时间过载而处于发热、过流的状态，也会影响其寿命。

单台柴油发电机组也有最大、最小额定运行功率的限制。当实际负荷需求低于其最小额定运行功率限制值，如果按最小额定运行功率限制值运行时，柴油发电机多发出来的功率就会是一种浪费；而如果在低于最小限制值运行时，柴油发电机的耗油量几乎接近于满载。同样的，当实际负荷需求高于其最大额定运行功率限制但又没有超过两台柴油发电机的功率之和时，如果按负荷需求运行，就需要多开一台机组，造成浪费；但如果超过最大额定运行功率限制运行时，机组又会处于过载发热而影响寿命。

发明内容

本发明针对现有柴油发电机组存在的以上问题，提出了一种柴油发电机和蓄电池组构成的独立微电网。在柴油发电机组供电系统中配置蓄电池组，作为柴油发电机组的补充电源。考虑了所配置柴油发电机单机容量的大小、多台柴油发电机组的组合启停方式、蓄电池组的充放电功率以及柴油发电机组自身的最大、最小运行时间限制等问题。