WO2017132802A1

WO2017132802A1 - 一种交流母线的能量互联储能逆变控制装置及方法

Info

Publication number: WO2017132802A1
Application number: PCT/CN2016/073083
Authority: WO
Inventors: 牟英峰; 李国利
Original assignee: 无锡美凯能源科技有限公司
Priority date: 2016-02-01
Filing date: 2016-02-01
Publication date: 2017-08-10

Abstract

能量互联储能逆变控制装置，通过检测能量流向和电能流出位置的电压、电流等电参数的矢量，计算正向有功功率、正向无功功率、反向有功功率、反向无功功率，预估本地负荷和分布式能源发电量的缺余量，存储分布式发电的多余能量，在用电负荷较大时，将存储的能量自动释放，控制器控制储能并网发电输出的功率因数，根据本地电网需求进行无功补偿以优化电网电能。***中设置的通信接口，可实现***互联，即可实现微电网内的能量平衡又可以主从的方式，以多个能量互联控制装置组成能量互联控制器，在局域微电网之间调度和管理实现区域内能量平衡，且可以多个能量互联控制器组成能量互联控制***，实现***间的互联和能量平衡。

Description

发明名称：一种交流母线的能量互联储能逆变控制装置及方法技术领域

[0001] 本发明属于电力***中分布式发电的微电网***，涉及微电网的风光储及其他分布式能源发电组成的并离网型微电网。

背景技术

[0002] 间歇式分布式发电***，如风力发电、光伏发电、光热发电、潮汐发电、水力发电和天然气发电等，由于其存在间歇式、波动性等特征，加剧了电网的峰谷差，对电网的稳定性造成影响。因此对于一些地区，由于公共电网容量限制，为了保证电网的稳定性，分布式发电并网模式须采用全部自用型，通过限制分布式发电的输出功率，使得用户侧发电和用电的平衡，因此就损失分布式发电量，造成能源的浪费，并且限制了分布式发电接入配网的比例。

技术问题

[0003] 为了解决自用型并网发电模式中以限制分布式能源发电功率，造成对能源的浪费，减小具有波动性、间歇性的分布式发电接入配电网对电网造成的影响。问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明的能量互联储能逆变控制***，通过检测特定位置的的电压、电流等电参数的矢量，计算正向有功功率、正向无功功率、反向有功功率、反向无功功率，计算本地负荷和分布式能源发电量的缺余量，以及存储分布式发电的多余能量，在用电高峰吋，将存储的能量进行并网逆变，以补充负载侧能量不足，在用电低谷吋，存储能量，减缓电网的峰谷差，优化公共电网。本发明中的装置可控制储能并网发电输出的功率因数，根据本地电网需求进行无功补偿以优化电网电能。

发明的有益效果

有益效果

[0005] 能量互联储能逆变控制装置采用交流母线并联的方式，可用于存在于用户侧的低压和中压配电网，包含任意的已存在的或新建的间歇式分布式发电***，如风力发电、光伏发电、光热发电、潮汐发电、水力发电和天然气发电等，并以交流并网方式与公共电网连接，或以交流并联方式与其它独立型分布式发电系统并联连接，在使用吋无需更改用电侧的原有电网配置，可兼容间歇式分布发电***，并且可根据用户原有分布式发电的功率等级，进行多台设备并联，以实现微电网之间的能量互联，能够与公共电网友好互动，平抑可再生能源的波动性，削减电网峰谷差，在电网末端提高供电的可靠性，改善电能质量，有效提高分布式发电接入电网的比例。

对附图的简要说明

附图说明

[0006] 图 1是本发明能量互联储能逆变控制装置组成图。

[0007] 图 2是本发明的能量互联储能逆变控制装器组成。图中 1.电参数采样特定位置处

， 2.本装置所述的交流母线。

[0008] 图 3是本发明的能量互联储能逆变控制***。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0009] 本发明的能量互联控制装置是由充电模块、逆变模块和控制模块组成，逆变模块的输入和充电模块的输出连接组成***输入端，逆变模块的输出和充电模块的输入连接组成输出端，控制模块和充电模块、逆变模块以信号线方式连接，装置的输入端和电网连接，装置的输出端和储能电池连接。能量互联控制装置中的控制模块通过检测特定位置的电参数对充电模块和逆变模块进行控制，实现对储能电池的智能充放电，以实现在自发自用并网模式下的进行用户侧单个或互联模式的能量均衡， ***的组成和连接如图 1所示，其中控制模块控制充电模块和逆变模块功率的大小，并且检测电网侧到用户侧电压¥、电流 I的矢量值，本发明的微电网储能逆变***和电网采用交流母线并联方式，并且充电部分和逆变部分互相独立，且不同吋进行。本发明的实施方式

[0010] 控制模块通过检测用户侧电压、电流的矢量，对负载功率（Ρ,) 和分布式发电功率（Ρ^) 的大小进行判断。当 P,<P 吋，判断当前分布式能源发电超出负载用电，则启动充电器，用蓄电池将多余的电能存储，充电器的功率！⁵^? ^,。其中分布式能源可为用户侧接入的风力发电、光伏发电、朝夕发电等间歇式能源。当 P,>P 吋，判断当前分布式的发电小于负载用电，则启动逆变器，蓄电池通过逆变器送到电网，以满足负荷用电，逆变器的功率 Ρ^Ρ,-Ρ^

[0011] 由于本发明的能量互联控制装置是交流母线并联的方式，因此，可根据用户侧负载和分布式发电的大小，进行储能逆变装置的并联，储能***中电池容量为 C ，单位 KWH。即需要安装的储能个数^ ^)^,其中 t为分布式日发电的吋间，且本发明装置接入原有***中，无需对原线路进行变更，直接可安装在用电侧，接入方式如图 2所示。

[0012] 在扩大范围的微电网领域中，本发明中的控制器具备区域内的互联，当检测到变压器处有逆向电网的电流，则发起对每个***进行充电器充电指令，使得 P_C2+ ...... P_C„=P,;-P /;+P,2-P/2...... P,„-P/_N, 使得能量在局域网中达到平衡。当检测到变压器处有电网流向负载的电流，即分布式发电能量不足以维持负载使用，则第二控制器主动对每个***中的控制器进行査询，判断每个储能电池的状态，并进行能量调度，使得 Ρ ,;+ Ρ ,2+ ...... P = Ρ /;-P ,；+ P /2-P _g2...... P /„-P _GN，达到局域网能量均衡。

工业实用性

[0013] 本装置可提高波动性分布式能源的利用率，可减缓峰谷吋段对电网造成的影响

，使用户使用底价的电价，节省用户的电费帐单。

序列表自由内容

[0014] 无。

[0015]

Claims

权利要求书

一种能量互联储能逆变控制装置，用于包含有间歇运行特征的分布式能源发电的并联型和独立型微电网中，其特征在于，包括充电模块、逆变模块和控制模块，所述充电模块的输入端和逆变器的输出端相连并和电网连接，所述逆变模块的输入端和充电器的输出端相连并和储能装置连接，通过检测电网侧特定位置的电参数矢量，以控制充电模块的功率 _{P f=} P g-P ,，和逆变模块的功率 _{P ;= P r P} g，从而实现分布式发电功率和用电功率 P ,之间的发用平衡和控制。

如权利要求 1中所述的能量互联储能逆变控制装置，其特征是，还包括交流母线，交流母线是指用户侧的低压和中压配电网，包含任意的已存在的或新建的间歇式分布式发电***，如风力发电、光伏发电、光热发电、潮汐发电、水力发电和天然气发电等，并以交流并网方式与公共电网连接，或以交流并联方式与其它独立型分布式发电***并联连接。

如权利要求 1中所述的能量互联储能逆变控制装置，其特征是，以一个或多个能量互联控制装置等形式并接入权利 2中所述交流母线，并通过检测特定位置的电压电流矢量，构成并联型微电网或独立型微电网。

如权利要求 1中所述的能量互联储能逆变控制装置，其特征是，所述电参数矢量是电流、电压矢量或者正向有功功率、正向无功功率、反向有功功率、反向无功功率。

如权利要求 1中所述的能量互联储能逆变控制装置，其特征是，所述控制模块还和分布式新能源发电装置连接。

如权利要求 5中所述的能量互联储能逆变控制装置，其特征是，当满足能量互联控制装置所在微网***中，分布式能源发电量大于用电量吋，所述装置的控制模块启动充电模块，对储能电池充电，分布式能源发电量小于用电量吋，所述装置的控制模块启动逆变模块，对储能电池放电。 [权利要求 7] —种能量互联储能逆变控制器，其特征是，包括一个或多个如权利要求 1-7中的任意一项所述的能量互联储能逆变控制装置，以及与其连接的一个或多个储能装置。

[权利要求 8] —种能量互联储能逆变控制***，其特征是，包括一个或多个如权利要求 7所述的能量互联储能逆变控制器。

[权利要求 9] 如权利要求 8所述的能量互联储能逆变控制***，其特征在于，还包括第二控制器，所述第二控制器和所述的一个或者多个能量互联控制器的能量互联控制装置相连接。

[权利要求 10] 如权利要求 9所述的能量互联储能逆变控制***，其特征在于，分布式能源发电量大于用电量吋，所述装置的控制模块启动充电模块，对储能电池充电，分布式能源发电量小于用电量吋，所述装置的控制模块启动逆变模块，对储能电池放电。