CN208272701U - 并网型光储和发电机组的微网控制*** - Google Patents

并网型光储和发电机组的微网控制*** Download PDF

Info

Publication number
CN208272701U
CN208272701U CN201721900695.4U CN201721900695U CN208272701U CN 208272701 U CN208272701 U CN 208272701U CN 201721900695 U CN201721900695 U CN 201721900695U CN 208272701 U CN208272701 U CN 208272701U
Authority
CN
China
Prior art keywords
load
connect
bus
photovoltaic
generating set
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201721900695.4U
Other languages
English (en)
Inventor
张可欣
张晓峰
卞德振
辛娜
谭毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Haiju Intelligent Innovation Technology Co Ltd
Original Assignee
Qingdao Haiju Intelligent Innovation Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Haiju Intelligent Innovation Technology Co Ltd filed Critical Qingdao Haiju Intelligent Innovation Technology Co Ltd
Priority to CN201721900695.4U priority Critical patent/CN208272701U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN208272701U publication Critical patent/CN208272701U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/248—UPS systems or standby or emergency generators

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种并网型光储和发电机组的微网控制***，属于发电***技术领域。本实用新型包括配电网和微电网，所述配电网和微电网之间连接有快速切换开关，光伏发电组通过光伏逆变器与交流母线连接，蓄电池通过储能控制器与交流母线连接，交流负载直接与交流母线连接，直流负载通过AC/DC转换器与交流母线连接，各个支路上均连接有数据采集器，还包括上位机，所述上位机通过通讯柜与交流母线连接，通讯柜与各个数据采集器和快速切换开关连接，上位机通过数据采集器采集微网与配电网之间的公共耦合点的电压实现并网/离网切换，通过采集光伏发电容量、负载实时功率和储能设备容量，从而实现离网下相应的控制模式。

Description

并网型光储和发电机组的微网控制***
技术领域
本发明涉及一种并网型光储和发电机组的微网控制***，属于发电***技术领域。
背景技术
我国国民经济的高速发展，在一定程度上得益于能源产业，中国是能源生产国和消费国，能源供应持续增长，为经济发展提供了重要的保障。大力发展清洁能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度，同时有利于优化国家能源的配置结构，提高能源综合利用的经济效益以及降低环境污染问题，减少治理污染的经济成本。
从目前市场上可再生能源和清洁能源来看，单一能源不能完全满足市场的全部需求，比如：光伏发电功率波动变化较大，且依赖天气，无法24小时持续发电，常规发电机组相对市电和光伏发电运行成本较高，且污染环境。储能***的投资成本过高，且自身无法发电，将这些分布式发电接入大电网，会对大电网带来冲击，影响大电网质量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种实现分布式发电与市电无缝切换，确保用户不间断供电，并保证***的频率和电压稳定的并网型光储和发电机组的微网控制***。
本发明是采用以下的技术方案实现的：
一种并网型光储和发电机组的微网控制***，包括配电网和微电网，所述配电网和微电网之间连接有快速切换开关，所述微电网包括发电机、光伏发电组、蓄电池、直流负载和交流负载，光伏发电组通过光伏逆变器与交流母线连接，蓄电池通过储能控制器与交流母线连接，交流负载直接与交流母线连接，直流负载通过AC/DC转换器与交流母线连接，各个支路上均连接有数据采集器，还包括上位机，所述上位机通过通讯柜与交流母线连接，所述通讯柜与各个数据采集器和快速切换开关连接，上位机通过数据采集器采集微电网与配电网之间的公共耦合点的电压实现并网/离网切换，通过采集光伏发电容量、负载实时功率和储能设备容量，从而实现离网下相应的控制模式。
进一步地，所述的储能控制器采用三相半桥电压源型PWM整流器，直流侧负载为锂电池储能单元，交流侧采用LCL滤波器。
进一步地，还包括环境检测仪，环境检测仪与通讯柜连接，实时上报光照辐射量，上位机将实时光照辐射量与光伏***实际发电量做对比，看光伏发电效率是否在一个正常的范围内，判断光伏发电组是否过脏或损坏，以便维修人员及时处理。
进一步地，所述光伏发电组采用晶硅光伏电池或薄膜光伏电池。
进一步地，所述的快速切换开关采用固态开关。
本发明的有益效果是：
(1)实现无缝切换，确保用户不间断供电，当市电计划或非计划断电时，***将立即切断与市电的联系，由并网模式转为孤网模式，独立运行，为用户持续供电，无缝切换采用大功率固态开关，保证离网后在很短的时间内重要负荷和分布式电源的功率能够快速平衡。在微电网离网后储能作为电压源，承担***频率和电压的稳定。
(2)加入发电机组作为常用电源，大大降低了蓄电池的装机容量，减少项目的初期投资成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的储能控制器电路示意图。
图3是本发明的储能控制器的控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种并网型光储和发电机组的微网控制***，包括配电网和微电网，所述配电网和微电网之间连接有快速切换开关，所述微电网包括发电机、光伏发电组、蓄电池、直流负载和交流负载，光伏发电组通过光伏逆变器与交流母线连接，蓄电池通过储能控制器与交流母线连接，交流负载直接与交流母线连接，直流负载通过AC/DC转换器与交流母线连接，各个支路上均连接有数据采集器，还包括上位机，所述上位机通过通讯柜与交流母线连接，所述通讯柜与各个数据采集器连接，也可采用无线传输，所述通讯柜与各个数据采集器和快速切换开关连接，上位机通过数据采集器采集微电网与配电网之间的公共耦合点的电压实现并网/离网切换，通过采集光伏发电容量、负载实时功率和储能设备容量，从而实现离网下相应的控制模式。还包括环境检测仪，用于检测光照辐射量，环境检测仪与通讯柜连接，实时上报光照辐射量，上位机将实时光照辐射量与光伏***实际发电量做对比，看光伏发电效率是否在一个正常的范围内，判断光伏发电组是否过脏或损坏，以便维修人员及时处理。
如图2所示，所述的储能控制器采用三相半桥电压源型PWM整流器，直流侧负载为锂电池储能单元，交流侧采用LCL滤波器，所述光伏发电组采用晶硅光伏电池或薄膜光伏电池，所述的快速切换开关采用固态开关。
本发明的工作原理为：
如图3所示，配电网正常工作***处于并网时，储能控制器采用三环控制，包括并网电感电流环、滤波电容电压环和滤波电感电流环，并网电感电流环实现储能单元输出功率的调节，滤波电容电压环和滤波电感电流环实现三相电压电流的精准、动态控制，配电网发生故障时，上位机通过数据采集器检测到微网与配电网之间的公共耦合点的电压跌落，跌落到一定阈值时，上位机发出指令，切断快速切换开关，***由并网模式转为孤网模式，储能控制器从电流控制切换至电压控制，对母线电压进行调节，即从三环控制变为两环控制，经滤波电容电压环、滤波电感电流环双环控制后产生储能控制器的PWM信号，输出的电压幅值及相位与脱网前一刻公共耦合点处电压的幅值和相位保持一致，此时由光伏向负载供电，发电机组协助供电，整个切换过程可在10ms内完成。
切换到离网状态后，通讯柜通过数据采集器采集光伏发电容量、负载实时功率和储能设备容量并上传至上位机，上位机对各个能量值进行判断，若光伏发电容量、负载实时功率波动，并且超出了储能***的补偿能力，导致***频率和电压的跌落，当跌落超过定值时***进入“低频低压减载”模式，切除不重要或次重要负荷，以保证***不出现频率崩溃和电压崩溃；若光伏发电容量、负载实时功率波动超出储能***的补偿能力导致***频率和电压的上升，当上升超过定值时，***进入“过频过压切机”模式，此时限制部分光伏发电，以保证***频率和电压恢复到正常范围；当光伏发电容量大于当前负荷时，***进入“分布式发电较大控制”模式，此时恢复部分已切负荷的供电；当光伏发电容量远大于负荷时，此时所有负荷均未断电，储能也充满，***进入“分布式发电过大控制”模式，此时光伏发电退出，由储能设备进行供电，储能供电到一定程度后，再恢复光伏发电投入。
配电网故障恢复后，为了避免并网时产生较大的冲击电流，并网开关闭合前，必须调节储能设备输出电压的幅值和相位，使其跟踪电网电压，幅值跟踪，可以通过逐渐增加或减少输出电压的幅值来实现，相位跟踪可以通过锁相环来实现。上位机检测到微网公共耦合点处的电压的幅值和相位与电网电压的幅值和相位一致时，控制***发出指令使并网开关闭合。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (4)

1.一种并网型光储和发电机组的微网控制***，其特征在于：包括配电网和微电网，所述配电网和微电网之间连接有快速切换开关，所述微电网包括发电机、光伏发电组、蓄电池、直流负载和交流负载，光伏发电组通过光伏逆变器与交流母线连接，蓄电池通过储能控制器与交流母线连接，交流负载直接与交流母线连接，直流负载通过AC/DC转换器与交流母线连接，各个支路上均连接有数据采集器，还包括上位机，所述上位机通过通讯柜与交流母线连接，所述通讯柜与各个数据采集器和快速切换开关连接，上位机通过数据采集器采集微电网与配电网之间的公共耦合点的电压实现并网/离网切换，通过采集光伏发电容量、负载实时功率和储能设备容量，从而实现离网下相应的控制模式，所述的储能控制器采用三相半桥电压源型PWM整流器，直流侧负载为锂电池储能单元，交流侧采用LCL滤波器。
2.根据权利要求1所述的并网型光储和发电机组的微网控制***，其特征在于：还包括环境检测仪，环境检测仪与通讯柜连接，实时上报光照辐射量。
3.根据权利要求1所述的并网型光储和发电机组的微网控制***，其特征在于：所述光伏发电组采用晶硅光伏电池或薄膜光伏电池。
4.根据权利要求1所述的并网型光储和发电机组的微网控制***，其特征在于：所述的快速切换开关采用固态开关。
CN201721900695.4U 2017-12-29 2017-12-29 并网型光储和发电机组的微网控制*** Active CN208272701U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201721900695.4U CN208272701U (zh) 2017-12-29 2017-12-29 并网型光储和发电机组的微网控制***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201721900695.4U CN208272701U (zh) 2017-12-29 2017-12-29 并网型光储和发电机组的微网控制***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN208272701U true CN208272701U (zh) 2018-12-21

Family

ID=64673660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201721900695.4U Active CN208272701U (zh) 2017-12-29 2017-12-29 并网型光储和发电机组的微网控制***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN208272701U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114744670A (zh) * 2022-03-17 2022-07-12 深圳市京泉华科技股份有限公司 多类型功率器件拓扑并联型电源及控制方法
WO2023109262A1 (zh) * 2021-12-17 2023-06-22 华为数字能源技术有限公司 一种光储***以及光储调度方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023109262A1 (zh) * 2021-12-17 2023-06-22 华为数字能源技术有限公司 一种光储***以及光储调度方法
CN114744670A (zh) * 2022-03-17 2022-07-12 深圳市京泉华科技股份有限公司 多类型功率器件拓扑并联型电源及控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107947355A (zh) 并网型光储和发电机组的微网控制***
CN102545257B (zh) 太阳能光伏发电单相并网逆变器的控制方法
CN103023344B (zh) 一种通用的智能电网电力电子装置
CN102931653A (zh) 一种风光直流微电网的综合协调控制方法
CN202333830U (zh) 分布式电源***蓄电池储能变流器
CN102364815A (zh) 基于光、蓄、市电互补的智能可持续电源***
CN103138291A (zh) 一种风力发电智能单相并网控制器
CN105932716A (zh) 一种分布式电源供电***
CN203027153U (zh) 一种通用的智能电网电力电子装置
CN109888829A (zh) 基于改进感性下垂控制的光伏微网***离并网无缝切换***
CN208272701U (zh) 并网型光储和发电机组的微网控制***
CN103812140A (zh) 一种风能、太阳能及市电互补的电动汽车充电***
CN103606924A (zh) 一种动态电压补偿装置和方法
CN103683328A (zh) 自动切换模块及光伏并离网全自动发电***
CN203312829U (zh) 可实现离网模式与并网模式的平滑切换的逆变器
CN204858718U (zh) 一种微网负载分级供电控制装置
CN202231484U (zh) 一种基于光、蓄、市电互补的智能可持续电源***
CN103840548B (zh) 一种带有微网***的变电站***
CN110994609A (zh) 交直流负载供电***
CN205389132U (zh) 用于铁路信号指示的太阳能光伏发电***
CN204633347U (zh) 一种智能微电网控制***
CN103414187B (zh) 高频兆瓦级双向变流器
CN203813510U (zh) 一种带有微网***的变电站***
CN203589745U (zh) 自动切换模块及光伏并离网全自动发电***
CN208955660U (zh) 变电站光伏交直流***

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant