发明专利｜一种智能变电站微电网系统

2017-11-01 14:37:52 北极星输配电网整理　点击量：评论 (0)

摘要：一种智能变电站微电网系统，包括：储能系统和发电系统、微电网中央控制单元;所述微电网中央控制单元，与发电系统和储能系统连接，将发电系统的电能传送至储能系统;所述发电系统包括至少包括光伏发电系统和

摘要：一种智能变电站微电网系统，包括：储能系统和发电系统、微电网中央控制单元;所述微电网中央控制单元，与发电系统和储能系统连接，将发电系统的电能传送至储能系统;所述发电系统包括至少包括光伏发电系统和风力发电系统中的一个;所述储能系统包括：能量管理系统和储能系统管理单元、若干电池在线监测模块、电池组端监测模块以及储能电池组;所述能量管理系统，与储能系统管理单元连接;储能系统管理单元，与微电网中央控制单元连接，接收微电网中央控制单元的控制命令;电池组端监测模块，与储能系统管理单元连接，监测储能电池组的充放电电流、浮充电流、总电压。

发明人：沈一平周建其莫加杰张志芳徐勇明沈红峰李元锋吴琴芳仇群辉温镇肖治宇魏敏柳雨晴

1 .一种智能变电站微电网系统，其特征在于，包括：储能系统和发电系统、微电网中央控制单元;所述微电网中央控制单元，与发电系统和储能系统连接，将发电系统的电能传送至储能系统;所述发电系统包括至少包括光伏发电系统和风力发电系统中的一个;所述储能系统包括：能量管理系统和储能系统管理单元、若干电池在线监测模块、电池组端监测模块以及储能电池组;所述能量管理系统，与储能系统管理单元连接;储能系统管理单元，与微电网中央控制单元连接，接收微电网中央控制单元的控制命令;电池组端监测模块，与储能系统管理单元连接，监测储能电池组的充放电电流、浮充电流、总电压;储能电池组包括若干储能电池，与电池组端监测模块连接;每个储能电池与对应的电池组端监测模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能变电站微电网系统，其特征在于，所述电池组端监测模块通过霍尔电流传感器与储能电池组连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能变电站微电网系统，其特征在于，所述储能电池为蓄电池。

4.根据权利要求3所述的一种智能变电站微电网系统，其特征在于，所述蓄电池为铅碳蓄电池。

5.根据权利要求4所述的一种智能变电站微电网系统，其特征在于，所述储能电池之间采用串联连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能变电站微电网系统，其特征在于，所述储能电池通过储能变流器与发电系统的输出母线连接。

7 .根据权利要求1所述的一种智能变电站微电网系统，其特征在于，所述风力发电系统包括：风力机组模块：捕获风能并将风能转化为交变电能，包括风力发电机组、塔架、地基以及线缆;并网控制模块：内置输出直流电并对输出最高电压进行限制的整流模块，还包括并网控制器、泄荷器以及线缆;逆变模块：包括并网逆变器以及线缆，与所述整流模块连接，将整流模块输出的直流电逆变成交流电并馈入电网;监控模块：与风力机组模块、并网控制模块以及逆变模块连接，包括远程监控装置、通信GPRS卡以及线缆。

技术领域

本发明涉及微电网技术领域，特别涉及一种智能变电站微电网系统。

背景技术

近几年微电网成为了国内外研究的热点，这类电网可以有效地就近消纳分布式能源发出的电能，不需要远距离的长途输配电，因此可以大大提高电能的利用率，实现就近发电就近用电。并且随着分布式发电技术的不断进步，微电网成为了未来电网的一个发展趋势。

中国专利公开号CN203423531 U，公开日2014年2月5日，发明创造的名称为光电建筑微电网管理系统，该申请案公开了光电建筑微电网管理系统，它包括太阳能光伏方阵，在负载与市电电网之间设双向逆变器，与太阳能光伏方阵相连接的并网逆变器并联在双向逆变器的输出端，双向逆变器还与储能装置相连接，集成了光伏、储能、市电一体化循环利用的能量优化管理系统。其不足之处在于仅考虑了光伏发电的情况，未能考虑其他发电形式的电能处理方案，并且未能对管理方案做进一步的说明，不利于行业内人员的具体实现。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的未能综合考虑多种发电方式相结合的发电系统的电能输出问题，提供了一种具体可实现的智能变电站微电网系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能变电站微电网系统，包括：储能系统和发电系统、微电网中央控制单元;所述微电网中央控制单元，与发电系统和储能系统连接，将发电系统的电能传送至储能系统;所述发电系统包括至少包括光伏发电系统和风力发电系统中的一个;所述储能系统包括：能量管理系统和储能系统管理单元、若干电池在线监测模块、电池组端监测模块以及储能电池组;所述能量管理系统，与储能系统管理单元连接;储能系统管理单元，与微电网中央控制单元连接，接收微电网中央控制单元的控制命令;电池组端监测模块，与储能系统管理单元连接，监测储能电池组的充放电电流、浮充电流、总电压;储能电池组包括若干储能电池，与电池组端监测模块连接;每个储能电池与对应的电池组端监测模块连接。

本发明中，智能变电站微电网系统融合直流系统和电池在线监测、光伏发电和风力发电，将变电站交直流一体化电源与发电系统相结合，充分利用一体化电源蓄电池作为储能系统，通过储能双向变流器替代直流系统电源模块，对蓄电池进行充放电控制。蓄电池组放电过程保持最低SOC为50%(或计算合理比例)，以备所用电直流系统安全用电保障。微网中央控制单元实现微电网稳定运行，完成联网状态下电压稳定控制，离网状态下电压和频率控制;多目标多源与负荷协调控制;保护和紧急控制，完成保护和智能设备协调控制、紧急快速响应;并网/离网下稳定控制与并离网平滑切换等。