[实用新型]一种离网型微电网集群系统

说明书

本实用新型属于微电网技术领域，具体涉及一种离网型微电网集群系统，针对多个分散的微电网系统连接组网构成微电网集群系统的特点，给出了组网构成一个微电网集群系统的配置和设计方式以及可靠运行的能量调控原则，能够有效确保微电网系统以及其集群系统的持续可靠供电运行，特别是在多个分散的微电网系统连接起来以微电网集群系统整体运行的场景下，能够确保每时每刻都具备动态电力支撑，实现微电网集群系统的电源、储能以及负荷功率的平衡，提供了一种微电网系统特别是微电网集群系统设计与运行的可行且有益的解决方案，有利于促进分布式可再生能源的应用发展。

技术领域

本实用新型属于微电网技术领域，具体涉及一种离网型微电网集群系统。

背景技术

在能源短缺和环境问题日益加剧的双重背景下，发展新能源和可再生能源成为当前的重要技术及应用。新能源特别是分布式可再生能源的广泛应用促进了能源结构的变革；同时分布式可再生能源电力的不确定性和波动性给电网的平稳运行增加了极大的挑战。对此，采用局域性微电网将分布式可再生能源、储能、负荷连接在一起就地平衡、就近消纳，可以有效平抑波动有利于电网稳定运行，是分布式可再生能源高效应用的有效方法之一。由于分布式可再生能源电量密度比较低，适于分散安装就地应用，随着应用规模的不断扩大，特别是偏远缺电和无电地区，一个区域分散建设多个微电网系统并构成一个微电网集群系统是一个应用的重要方式，多个分散的微电网连接起来构成微电网集群系统整体运行能够资源共享，提供供电的稳定性和安全性同时提高投资收益，是分布式可再生能源孤岛应用的一个发展趋势。

多个微电网系统如何配置和设计并组网构成一个可靠运行的微电网集群系统，这是微电网系统以及其集群系统持续可靠供电运行的重要技术课题，特别是多个分散的微电网系统连接起来以微电网集群系统稳定运行，需要每时每刻具备动态电力支撑，其每个微电网系统及微电网集群系统的配置、设计以及运行控制需要满足哪些原则，才能实现微电网集群系统的电源、储能以及负荷功率的平衡，这是微电网系统特别是微电网集群系统需要解决的重要技术，目前业界并没有成熟的技术方案，需要根据多个微电网系统整体之间主要技术特性和连接组网的特点，研究解决微电网集群系统组网和控制的技术方案。

发明内容

为了解决微电网系统以及其集群系统的合理配置以及可靠供电运行的关键技术，本实用新型具体公布了一种离网型微电网集群系统，主要包括：微电网集群系统GM、第1微电网系统M1、第i微电网系统Mi、第k微电网系统Mk、第n微电网系统Mn、第1微电网电控开关SK1、第i微电网电控开关SKi、第k 微电网电控开关SKk、第n微电网电控开关SKn、第1变压器B1、第i变压器 Bi、第k变压器Bk、第n变压器Bn、集群电力总线GL、集群主控系统GEMS、集群通信网络GN、第1微电网电量管理系统EMS1、第i微电网电量管理系统EMSi、第k微电网电量管理系统EMSk、第n微电网电量管理系统EMSn，其特征是：

多个微电网系统中第1微电网系统M1、第i微电网系统Mi、第k微电网系统Mk、第n微电网系统Mn分别通过相应的第1微电网电控开关SK1、第i 微电网电控开关SKi、第k微电网电控开关SKk、第n微电网电控开关SKn以及对应的第1变压器B1、第i变压器Bi、第k变压器Bk、第n变压器Bn接入集群电力总线GL，构成微电网集群系统GM的电气系统；

微电网集群系统GM设置集群主控系统GEMS，由集群主控系统GEMS通过集群通信网络GN分别连接第1微电网电量管理系统EMS1、第i微电网电量管理系统EMSi、第k微电网电量管理系统EMSk、第n微电网电量管理系统EMSn以及第1微电网电控开关SK1、第i微电网电控开关SKi、第k微电网电控开关SKk、第n微电网电控开关SKn，构成微电网集群系统GM的信息通信与能量管控系统；

其特征还在于，至少有一个微电网系统Mi具备储能系统并满足：

最大的储能功率CPi≥最小的电源功率PPin 且，储能功率CPi+最小的电源功率PPin≥最大的负荷功率LPi。