[发明专利]一种微电网系统及其控制与发电量预测方法

权利要求书

1.一种微电网系统，其特征在于：包括可再生能源发电系统(1)、储能系统(2)、用户负荷系统(3)、柴油机组(4)以及控制系统(5)；所述的可再生能源发电系统(1)将可再生能源转化为电能；所述的储能系统(2)用于存储出力过剩的电能以及利用电网电价的峰谷差，在低谷时段进行储能，电价的高峰时段进行放电；所述的用户负荷系统(3)将负荷分为可控负荷与不可控负荷进行趋势预测，统计负荷的峰谷电量，其中，可控负荷能够在事故状态或可再生能源出力不足时切除；所述的柴油机组(4)作为备用电源来保证系统的稳定性；所述的控制系统(5)包括依次设置的数据采集器、控制器以及能源管理系统，所述的数据采集器采集用户侧负荷及可再生能源发电系统(1)的运行数据，控制器一方面将数据采集器采集到的运行数据发送至能源管理系统，另一方面接收能源管理系统下发给用户侧负荷及可再生能源发电系统(1)的命令，最后通过能源管理系统完成数据分析和趋势预测；

根据可再生能源发电系统(1)供负荷使用后的剩余电量、用户峰值时段的用电量及电网峰谷差时段计算储能系统(2)的容量；

储能系统(2)的总容量按如下公式进行计算：P_BA＝P_BA1+P_BA2，式中P_BA1为按可再生能源发电系统供负荷使用后剩余电量所计算的储能系统装机容量，P_BA2为结合峰值时刻用电需求按峰谷差价计算的储能系统蓄电池容量；

储能电池在充放电时会有损失，储能电池系统的循环效率按85％进行考虑，P_BA.t＝0.85×(P_PV+P_WP-P_L)，对全年的P_BA.t进行积分，求出储能系统的装机容量P_BA1；

储能系统蓄电池容量的计算公式为：

式中的K为可靠系数，取1.1；η为蓄电池循环效率；DOD为蓄电池放电深度，深度循环时取80％；α为蓄电池温度系数，当1电池放电率10时取0.008。

2.根据权利要求1所述的微电网系统，其特征在于：所述的可控负荷与不可控负荷通过对项目所在地的负荷数据以及配电系统基础数据进行分析得到，在微电网系统出力不足时控制可控负荷达到自平衡；对不可控负荷按其负荷等级进行配电，并设置备用电源。

3.根据权利要求1所述的微电网系统，其特征在于：可再生能源发电系统(1)包括光伏发电系统和风力发电系统；光伏发电系统包括屋顶分布式光伏系统及地面光伏系统；

屋顶分布式光伏系统采用沿屋面铺设的方式，安装倾角θ等于铺设建筑物屋面的倾角；

地面光伏系统按照如下方式进行设置：首先确定光伏组件表面接收到辐照度最大时组件的安装倾角θ1，其次计算在光伏组件安装倾角θ1下的南北间安装间距s，此安装间距应保证在当地的太阳真时下，光伏组件在上午9：00至下午3:00之前不产生阴影遮挡，计算光伏组件南北间距：光伏组件的安装倾角为θ1，组件在支架上的斜面长度为L，微电网系统所在地的纬度为ψ，冬至日时的赤纬角δ为-23.45°，上午9:00对应的时角ω为45°；

由几何公式推导整理得光伏组件的安装间距s；

在间距s下计算光伏组件的发电量最大值对应的安装倾角θ；对两种模式的光伏系统，光伏组件均采取朝南布置，取0°，结合设计间距s确定光伏系统的安装容量P。

4.根据权利要求1所述的微电网系统，其特征在于：根据项目所在地的可再生能源风、光，配置可再生能源发电系统的装机容量，预测光伏系统及风电系统的发电量。