專利名稱：一種獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電網(wǎng)系統(tǒng)，特別涉及一種基于可再生能源發(fā)電的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
開發(fā)新能源與可再生能源，是解決我國(guó)能源緊缺、能源利用與環(huán)境保護(hù)之間矛盾 的必然選擇。可再生能源發(fā)電具有隨機(jī)性、不連續(xù)性、能流密度低等特點(diǎn)，僅僅依靠可再生 能源發(fā)出的電力往往不能保證負(fù)荷的連續(xù)供能。比如，風(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能等。由于可再生能源具有的輸出能量隨機(jī)變化的特點(diǎn)，因此，可再生能源的大規(guī)模直 接并網(wǎng)會(huì)給微電網(wǎng)帶來很大的沖擊，影響微電網(wǎng)的穩(wěn)定性和電能品質(zhì)，當(dāng)微電網(wǎng)不與大電 網(wǎng)連接，處于獨(dú)立運(yùn)行模式時(shí)影響尤為明顯。因此，如何利用多種輸出電能隨機(jī)變化的可再生能源電源構(gòu)成穩(wěn)定可靠的微電網(wǎng) 就成為基于多種可再生能源發(fā)電的獨(dú)立微電網(wǎng)要解決的核心關(guān)鍵技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，充 分利用可再生能源的時(shí)空互補(bǔ)性，提高供能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，為用戶提供可靠性高、穩(wěn)定性 好、性價(jià)比優(yōu)的綠色電力，實(shí)現(xiàn)可再生能源的大規(guī)模高效利用。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案一種獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，包括電壓節(jié)點(diǎn)、發(fā)電機(jī)組、第一負(fù)荷、輸電網(wǎng)絡(luò)以及多 個(gè)區(qū)域和多個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)；每個(gè)區(qū)域包括一個(gè)功率節(jié)點(diǎn)；每個(gè)功率節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步包括可再生能 源發(fā)電電源、第二儲(chǔ)能裝置、三端口變流器和第二負(fù)荷；所述電壓節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步包括第一儲(chǔ)能 裝置和雙向變流器；所述第一儲(chǔ)能裝置通過雙向變流器連接到輸電網(wǎng)絡(luò)，所述發(fā)電機(jī)組和 第一負(fù)荷分別直接連接到輸電網(wǎng)絡(luò)，所述可再生能源發(fā)電電源和第二儲(chǔ)能裝置分別通過三 端口變流器連接到聯(lián)絡(luò)開關(guān)上，所述第二負(fù)荷通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接到輸電網(wǎng)絡(luò)。所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，還包括第二可再生能源發(fā)電電源和第二并網(wǎng)逆變 器；所述第二可再生能源發(fā)電電源通過第二并網(wǎng)逆變器連接到輸電網(wǎng)絡(luò)。所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，每個(gè)區(qū)域還包括電能質(zhì)量治理單元、第三可再生能 源發(fā)電電源和第三并網(wǎng)逆變器；所述電能質(zhì)量治理單元通過相對(duì)應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接到輸電 網(wǎng)絡(luò)；所述第三可再生能源發(fā)電電源通過第三并網(wǎng)逆變器和相對(duì)應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接到輸電 網(wǎng)絡(luò)。所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述發(fā)電機(jī)組為柴油發(fā)電機(jī)組或者燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述的可再生能源發(fā)電電源包括風(fēng)力發(fā)電，太陽(yáng)能 發(fā)電，海洋能發(fā)電，生物質(zhì)發(fā)電。所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述第一儲(chǔ)能裝置和第二儲(chǔ)能裝置均是電化學(xué)儲(chǔ) 能裝置。所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述電化學(xué)儲(chǔ)能裝置是鉛酸電池、鎳系電池、鋰系電池、液流電池或者鈉硫電池。所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述輸電網(wǎng)絡(luò)是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是星形、環(huán)形或者樹形。所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，所述獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)還包括升壓變壓器和降壓變 壓器，所述升壓變壓器和降壓變壓器分別連接在輸電網(wǎng)絡(luò)上。本發(fā)明提供的一種獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，用于將多種類型的可再生能源發(fā)電電源、負(fù) 荷、儲(chǔ)能裝置等通過電力電子裝置和輸電網(wǎng)絡(luò)連接起來構(gòu)成獨(dú)立運(yùn)行的微電網(wǎng)系統(tǒng)，以可 再生能源的大規(guī)模發(fā)電利用為主，常規(guī)能源發(fā)電為輔，為負(fù)荷提供穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)。該 系統(tǒng)有利于微電網(wǎng)的設(shè)計(jì)、控制、維護(hù)與擴(kuò)容，能夠提高微電網(wǎng)的供電可靠性，經(jīng)濟(jì)性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，充分利用可再生能源的時(shí)空互補(bǔ)性，提高供能 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，為用戶提供可靠性高、穩(wěn)定性好、性價(jià)比優(yōu)的綠色電力，實(shí)現(xiàn)可再生能源的 大規(guī)模高效利用。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本 發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限 定本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所 示，獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)包括電壓節(jié)點(diǎn)、發(fā)電機(jī)組、第一負(fù)荷、輸電網(wǎng)絡(luò)以及多個(gè)區(qū)域(包括區(qū)
域1、區(qū)域2......區(qū)域N)和多個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)(包括聯(lián)絡(luò)開關(guān)1、聯(lián)絡(luò)開關(guān)2......聯(lián)絡(luò)開關(guān)
N)；所述電壓節(jié)點(diǎn)、發(fā)電機(jī)組、第一負(fù)荷分別連接到輸電網(wǎng)絡(luò)上，每個(gè)區(qū)域通過一個(gè)聯(lián)絡(luò)開 關(guān)連接到輸電網(wǎng)絡(luò)。所述微電網(wǎng)系統(tǒng)的擴(kuò)容以區(qū)域?yàn)閱卧M(jìn)行，區(qū)域具有相同(或相似)的模塊化結(jié) 構(gòu)，每個(gè)區(qū)域均包括功率節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)能量的就地產(chǎn)生和就地消耗。每個(gè)區(qū)域通過相對(duì)應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)與輸電網(wǎng)絡(luò)連接，當(dāng)兩者連通時(shí)，區(qū)域整體上表 現(xiàn)為微電網(wǎng)系統(tǒng)上的一個(gè)受控節(jié)點(diǎn)，正是該受控節(jié)點(diǎn)的特性，使得微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定控制， 優(yōu)化調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)起來更容易。聯(lián)絡(luò)開關(guān)處的潮流可根據(jù)不同的目標(biāo)進(jìn)行控制，當(dāng)輸電網(wǎng)絡(luò)上 的電能充裕，完全滿足第一負(fù)荷的用電需求時(shí)，可以控制聯(lián)絡(luò)開關(guān)處的潮流為零，實(shí)現(xiàn)本地 供電的自給自足；當(dāng)區(qū)域內(nèi)具有較多儲(chǔ)能時(shí)，可以控制相應(yīng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)處的潮流為設(shè)定值向 微電網(wǎng)輸出能量，此時(shí)區(qū)域相對(duì)于外界為一個(gè)功率輸出源；當(dāng)外界能量富余時(shí)而區(qū)域內(nèi)還 未處于充滿狀態(tài)時(shí)，也可將外界多余能量?jī)?chǔ)存到區(qū)域內(nèi)，此時(shí)區(qū)域相對(duì)于外界而言為一個(gè) 負(fù)載。當(dāng)由于微電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障，區(qū)域還可以為第一負(fù)荷提供獨(dú)立的電壓支撐，實(shí)現(xiàn)局部 獨(dú)立供電。所述第一負(fù)荷包括常規(guī)的商用用電負(fù)荷，也可包括調(diào)峰負(fù)荷，例如集中供熱裝置，集中供冷裝置，蓄冰裝置等，當(dāng)?shù)谝回?fù)荷用電處于低谷，而可再生能源發(fā)電電源發(fā)電富余時(shí) 開啟調(diào)峰負(fù)荷有效利用可再生能源發(fā)電。請(qǐng)進(jìn)一步參閱圖2，圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意 圖。如圖所示，所述電壓節(jié)點(diǎn)包括第一儲(chǔ)能裝置、雙向變流器；所述功率節(jié)點(diǎn)包括可再生能 源發(fā)電電源、第二儲(chǔ)能裝置、三端口變流器和第二負(fù)荷；所述第一儲(chǔ)能裝置通過雙向變流器 連接到輸電網(wǎng)絡(luò)上，所述發(fā)電機(jī)組和第一負(fù)荷直接連接到輸電網(wǎng)絡(luò)，所述可再生能源發(fā)電 電源和第二儲(chǔ)能裝置分別通過三端口變流器連接到聯(lián)絡(luò)開關(guān)上，第二負(fù)荷通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)連 接到輸電網(wǎng)絡(luò)上。所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，用于將多種類型的可再生能源發(fā)電電源、負(fù) 荷、儲(chǔ)能裝置等和輸電網(wǎng)絡(luò)連接起來構(gòu)成獨(dú)立運(yùn)行的微電網(wǎng)系統(tǒng)，以可再生能源的大規(guī)模 發(fā)電利用為主，常規(guī)能源發(fā)電為輔，為負(fù)荷提供穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)。該方法包括儲(chǔ)能裝 置與雙向變流器構(gòu)成微電網(wǎng)的電壓節(jié)點(diǎn)，為微電網(wǎng)系統(tǒng)提供幅值和頻率穩(wěn)定的三相電壓支 撐；可再生能源發(fā)電電源、儲(chǔ)能裝置和三端口變流器構(gòu)成微電網(wǎng)的功率節(jié)點(diǎn)，既能將輸入波 動(dòng)的可再生能源轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可控的功率流輸出到微電網(wǎng)系統(tǒng)，又可以將微電網(wǎng)系統(tǒng)中的功 率存儲(chǔ)到儲(chǔ)能裝置中，實(shí)現(xiàn)能量的雙向可控流動(dòng)。具體來說，第一儲(chǔ)能裝置包括鉛酸電池、鎳系電池、鋰系電池以及液流電池、鈉硫 電池等電化學(xué)儲(chǔ)能裝置，也可包括各種電容。第一儲(chǔ)能裝置實(shí)現(xiàn)電能的大規(guī)模快速存儲(chǔ)，能 耐受快速充電或放電。雙向變流器為電壓型三相變流器，由兩部分組成，左邊部分為直流變 換環(huán)節(jié)，與第一儲(chǔ)能裝置直接連接，實(shí)現(xiàn)向第一儲(chǔ)能裝置的充電/放電。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需 要，可包括升壓，降壓，升降壓等各種功能的直流變換電路，可為Boost，Buck, Buck-boost 等各種形式的電路拓?fù)?。右邊部分為直?交流逆變環(huán)節(jié)，在任意不平衡負(fù)荷下均能維持 三相平衡的輸出電壓，可為實(shí)現(xiàn)三相平衡電壓輸出的任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第一儲(chǔ)能裝置和雙向 變流器一起，為微電網(wǎng)系統(tǒng)提供幅值和頻率穩(wěn)定的三相電壓支撐，能量經(jīng)由雙向變流器可 在微電網(wǎng)與第一儲(chǔ)能裝置之間實(shí)現(xiàn)雙向自由流動(dòng)。發(fā)電機(jī)組連接在輸電網(wǎng)絡(luò)上，通過對(duì)第一儲(chǔ)能裝置剩余儲(chǔ)能評(píng)估，第一負(fù)荷的用 電預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上，判斷微電網(wǎng)系統(tǒng)的功率缺額。當(dāng)能量不足時(shí)即可提前啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組，并使發(fā) 電機(jī)組以額定功率輸出運(yùn)行一段時(shí)間，發(fā)電機(jī)組運(yùn)行在最高效率狀態(tài)，如果有多余的能量 將儲(chǔ)存到第一儲(chǔ)能裝置內(nèi)。進(jìn)一步地，所述發(fā)電機(jī)組可以為燃油發(fā)電機(jī)組，也可以為燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。所述可再生能源發(fā)電電源、第二儲(chǔ)能裝置和三端口變流器組成能量平滑單元，其 中核心裝置是三端口變流器。三端口變流器由三部分組成，左側(cè)的DC部分直接與可再生能 源發(fā)電電源連接，右側(cè)的AC部分直接與微電網(wǎng)輸電網(wǎng)絡(luò)連接，中間的DC部分直接與第二儲(chǔ) 能裝置連接。左側(cè)與中間的DC-DC環(huán)節(jié)將可再生能源發(fā)電電源發(fā)出的隨機(jī)即時(shí)最大電能轉(zhuǎn) 換為直流電儲(chǔ)存在第二儲(chǔ)能裝置內(nèi)。中間與右側(cè)的DC-AC環(huán)節(jié)將第二儲(chǔ)能裝置內(nèi)的直流電 以可控交流功率源(可控的有功功率和/或無功功率輸出)的形式輸送到微電網(wǎng)系統(tǒng)中， 或者以可控交流功率源(可控的有功功率和/或無功功率輸出)的形式將微電網(wǎng)中的電能 輸送到第二儲(chǔ)能裝置中。能量平滑單元可實(shí)現(xiàn)能量的可控雙向自由流動(dòng)。當(dāng)可再生能源發(fā) 電電源充裕時(shí)，將隨機(jī)輸入的可再生能源經(jīng)過儲(chǔ)存平滑后，轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定可控的交流功率輸 送到微電網(wǎng)中。當(dāng)微電網(wǎng)中的能量富余，即別的地方的可再生能源發(fā)電富余時(shí)，可以將多余的能量?jī)?chǔ)存到第二儲(chǔ)能裝置中儲(chǔ)存起來，因此多個(gè)能量平滑單元之間可以實(shí)現(xiàn)能量的相互 支援，相互調(diào)節(jié)，提高了系統(tǒng)的可靠性和可控性。另外，所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)還可以包括第二可再生能源發(fā)電電源和第二并網(wǎng)逆 變器；所述第二可再生能源發(fā)電電源通過第二并網(wǎng)逆變器連接到輸電網(wǎng)絡(luò)。這種情況下， 隨機(jī)的可再生能源輸入即時(shí)地轉(zhuǎn)化為隨機(jī)的輸出電能，以電流源的形式注入到微電網(wǎng)系統(tǒng) 中，對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來很大的影響，并且對(duì)電能質(zhì)量帶來很大的負(fù)面影響，例如風(fēng) 力發(fā)電引起的電壓閃變等，因此這種利用形式在微電網(wǎng)中的比重不能太大，只適宜小規(guī)模 采用。進(jìn)一步地，所述區(qū)域內(nèi)還可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，可包括電能質(zhì)量治理單元所述 電能質(zhì)量治理單元包括無功補(bǔ)償裝置，動(dòng)態(tài)電壓補(bǔ)償器，諧波治理裝置等電能質(zhì)量治理裝 置，來滿足用戶對(duì)用電質(zhì)量的要求；也可采用部分第三可再生能源發(fā)電電源經(jīng)第三并網(wǎng)逆 變器直接并網(wǎng)。這種情況下隨機(jī)的可再生能源輸入即時(shí)地轉(zhuǎn)化為隨機(jī)的輸出電能，以電流 源的形式注入到微電網(wǎng)系統(tǒng)中，對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來很大的影響，并且對(duì)電能質(zhì)量 帶來很大的負(fù)面影響，例如風(fēng)力發(fā)電引起的電壓閃變等，因此這種利用形式在本發(fā)明所述 的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建中的比重不能太大，只適宜小規(guī)模采用。為了避免隨機(jī)沖擊過大， 也可在本發(fā)明所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)中取消這種直接并網(wǎng)輸出的利用形式。另外，所述微電網(wǎng)系統(tǒng)的輸電網(wǎng)絡(luò)可為星形、環(huán)形、樹形等任何合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)， 輸變電部分可根據(jù)需要增加升壓變壓器，降壓變壓器，所述升壓變壓器和降壓變壓器接在 輸電網(wǎng)絡(luò)上。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖3，圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。 此為一海島獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建結(jié)構(gòu)。所述微電網(wǎng)系統(tǒng)由3個(gè)區(qū)域、輸電網(wǎng)絡(luò)、蓄電池 組、雙向變流器、柴油發(fā)電機(jī)組等組成。蓄電池組和雙向變流器構(gòu)成微電網(wǎng)的電壓節(jié)點(diǎn)(平 衡節(jié)點(diǎn))，為微電網(wǎng)提供幅值和頻率穩(wěn)定的三相電壓支撐。區(qū)域1和區(qū)域2的組成完全相 同，每個(gè)區(qū)域均由能量平滑單元、本地負(fù)荷、電能質(zhì)量治理單元、建筑光伏和并網(wǎng)逆變器組 成，其中，在本實(shí)施例中，所述區(qū)域1和區(qū)域2的能量平滑單元包括光伏、蓄電池組和三端 口變壓器，能量平滑單元的輸入為光伏。區(qū)域3由能量平滑單元、調(diào)峰負(fù)荷(冰蓄能)、海 洋能發(fā)電、沼氣發(fā)電機(jī)組、光伏、并網(wǎng)逆變器組成，為微電網(wǎng)系統(tǒng)提供強(qiáng)大的功率注入。其 中，所述區(qū)域3的能量平滑單元包括風(fēng)機(jī)(風(fēng)力發(fā)電機(jī))、蓄電池組和三端口變壓器，其輸 入為風(fēng)機(jī)。柴油發(fā)電機(jī)組在可再生能源電力供應(yīng)不足時(shí)啟動(dòng)，運(yùn)行在額定輸出功率為微電 網(wǎng)提供輔助的電力供應(yīng)。海島負(fù)荷具有局部聚集的特點(diǎn)，因此圖3所示的輸電網(wǎng)絡(luò)采用 380V-10KV-380V的中壓輸電網(wǎng)絡(luò)。圖3所示的海島獨(dú)立微電網(wǎng)，充分利用海島的太陽(yáng)能，風(fēng)能，海洋能等可再生能源 發(fā)電，并且對(duì)海島生活垃圾進(jìn)行處理(用于沼氣發(fā)電)，利用微電網(wǎng)的用電低谷進(jìn)行制冰蓄 冷，為海島商業(yè)和漁業(yè)供冷，因此這里的微電網(wǎng)系統(tǒng)為海島能源提供了一個(gè)綜合解決方案， 極大的促進(jìn)了海島經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。圖3所示的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)清晰，易于擴(kuò)展，具有較大的推廣 價(jià)值。本發(fā)明所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)呈現(xiàn)分層分布式格局，各區(qū)域既保持相對(duì)的獨(dú)立 性，又可以互相聯(lián)絡(luò)支撐，進(jìn)行功率交換。這種組網(wǎng)方式還有利于獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度控 制，其分層分布式結(jié)構(gòu)使得既可以執(zhí)行局部?jī)?yōu)化算法，還可以執(zhí)行全局優(yōu)化算法，各區(qū)域協(xié)
6同作用使得儲(chǔ)能裝置的充放電維護(hù)工作變得更容易且不產(chǎn)生額外的消耗。本發(fā)明所提供的一種獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，充分利用可再生能源的時(shí)空互補(bǔ)性，提高 供能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，為用戶提供可靠性高、穩(wěn)定性好、性價(jià)比優(yōu)的綠色電力，實(shí)現(xiàn)可再生能 源的大規(guī)模高效利用?？梢岳斫獾氖?，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā) 明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，包括電壓節(jié)點(diǎn)、發(fā)電機(jī)組、第一負(fù)荷、輸電網(wǎng)絡(luò)以 及多個(gè)區(qū)域和多個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)；每個(gè)區(qū)域包括一個(gè)功率節(jié)點(diǎn)；每個(gè)功率節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步包括可再 生能源發(fā)電電源、第二儲(chǔ)能裝置、三端口變流器和第二負(fù)荷；所述電壓節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步包括第一 儲(chǔ)能裝置和雙向變流器；所述第一儲(chǔ)能裝置通過雙向變流器連接到輸電網(wǎng)絡(luò)，所述發(fā)電機(jī) 組和第一負(fù)荷分別直接連接到輸電網(wǎng)絡(luò)，所述可再生能源發(fā)電電源和第二儲(chǔ)能裝置分別通 過三端口變流器連接到聯(lián)絡(luò)開關(guān)上，所述第二負(fù)荷通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接到輸電網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二可再生能源發(fā)電 電源和第二并網(wǎng)逆變器；所述第二可再生能源發(fā)電電源通過第二并網(wǎng)逆變器連接到輸電網(wǎng)
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)區(qū)域還包括電能質(zhì)量 治理單元、第三可再生能源發(fā)電電源和第三并網(wǎng)逆變器；所述電能質(zhì)量治理單元通過相對(duì) 應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接到輸電網(wǎng)絡(luò)；所述第三可再生能源發(fā)電電源通過第三并網(wǎng)逆變器和相對(duì) 應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接到輸電網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)組為柴油發(fā)電機(jī) 組或者燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的可再生能源發(fā)電電源 包括風(fēng)力發(fā)電，太陽(yáng)能發(fā)電，海洋能發(fā)電，生物質(zhì)發(fā)電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一儲(chǔ)能裝置和第二儲(chǔ) 能裝置均是電化學(xué)儲(chǔ)能裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述電化學(xué)儲(chǔ)能裝置是鉛酸 電池、鎳系電池、鋰系電池、液流電池或者鈉硫電池。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述輸電網(wǎng)絡(luò)是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是星形、環(huán)形或 者樹形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)還包括 升壓變壓器和降壓變壓器，所述升壓變壓器和降壓變壓器分別連接在輸電網(wǎng)絡(luò)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)，用于將多種類型的可再生能源發(fā)電電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能裝置等通過電力電子裝置和輸電網(wǎng)絡(luò)連接起來構(gòu)成獨(dú)立運(yùn)行的微電網(wǎng)系統(tǒng)，以可再生能源的大規(guī)模發(fā)電利用為主，常規(guī)能源發(fā)電為輔，為負(fù)荷提供穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)。有利于微電網(wǎng)的設(shè)計(jì)、控制、維護(hù)與擴(kuò)容，能夠提高微電網(wǎng)的供電可靠性，經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)H02J3/18GK102074952SQ20101057299
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者吳昌宏, 張先勇, 李偉, 舒杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所